多晶透明Al-化ZnO薄膜用于光敏度和光电子应用
Victor V Petrov1, Irina O Ignatieva2, Maria G Volkova1,2
1Institute of Nanotechnologies, Electronics, and Equipment Engineering, Southern Federal University, Taganrog 347922, Russia.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|August 26, 2023
概括
这项研究合成了配氧化 (Al-doped ZnO) 薄膜,发现增加含量提高了透明度,减少了对光的响应时间,使它们适合光电子应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 透明导电氧化物 (TCO) 对光电子设备至关重要.
- 氧化 (ZnO) 是一个有前途的TCO材料,但它的特性可以通过染来调整.
研究的目的:
- 为了合成和表征薄的纳米晶体透明Al-化ZnO薄膜.
- 调查兴奋剂度对结构,光学和响应时间特性的影响.
主要方法:
- 在700°C的固体相热解,用于薄膜合成.
- 用于晶体结构分析的X射线衍射 (XRD).
- 扫描和传输电子显微镜 (SEM,TEM) 用于形态学和纳米粒子大小的确定.
主要成果:
- 薄膜在石结构中结晶,在Al注后结晶性下降.
- 观察到带有均纳米粒子 (15-20 nm) 的连续膜.
- 发射率超过94% (400-1000 nm),带隙至少为3.26 eV在1%的Al.
- 随着含量增加,对400纳米辐射的响应时间随着含量增加而减少,由于电荷载体寿命缩短 (4秒),在10%下达到8秒.
结论:
- 化ZnO薄膜具有出色的透明度和可调节的光电子特性.
- 伯斯坦-莫斯效应影响带隙随着Al度的增加而增加.
- 优化的Al注增强了辐射响应时间,表明了光电探测器应用的潜力.
