剂离子大小和电子结构对透明导电氧化物的影响. 通过MOCVD培养的sc-doped CdO薄膜

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 薄膜技术 薄膜技术

背景情况:

• 氧化 (CdO) 是一个有前途的透明导电氧化物.
• 通过兴奋剂改善CdO特性对于先进的应用至关重要.
• 了解剂对材料性能的影响是材料设计的关键.

研究的目的:

• 为了研究 (Sc) 兴奋剂对氧化 (CdO) 薄膜的影响.
• 为了优化SC-doped CdO (CSO) 的结构,电子和光学特性.
• 探索兴奋剂度,基质和膜特征之间的关系.

主要方法:

• 金属有机化学蒸汽沉积 (MOCVD) 用于薄膜生长.
• 结构,电气和光学性能的实验性表征.
• 理论计算包括使用sX-LDA形式主义进行带结构分析.

主要成果:

• 由于其较小的离子半径,Sc3+兴奋剂缩小了CdO晶格参数.
• 在1.8原子%Sc.下,在MgO ((100) 上的CSO薄膜中达到高达18100 S/cm的导电性.
• 平均透射率>80%在可见范围和扩大光带间隙 (2.7到3.4 eV).
• 在MgO ((100) 上的长轴膜显示出较高的流动性和载体度,这是由于分散的减少.

结论:

• 扫兴奋剂有效地改变了CdO的结构,电子和光学特性.
• Sc3+和Cd2+离子之间的尺寸差异是影响这些修饰的一个主要因素.
• 优化的CSO电影显示了高性能透明导电应用的潜力.