研究目的
研究直流反应磁控溅射法制备的p型SnOx薄膜的光学特性及其与薄膜相组成和空穴迁移率的关系。
研究成果
该研究成功地将p型SnOx薄膜的光学特性与其相组成和空穴迁移率相关联。单一SnO相的薄膜表现出更高的透明度和更低的折射率,这归因于其微观结构。带隙能量的增加与SnO相的主导地位有关。这些发现为SnOx薄膜的光学行为提供了见解,有望应用于透明电子器件。
研究不足
该研究仅限于厚度为25纳米的SnOx薄膜及特定OPP条件。光学模型的准确性取决于对薄膜粗糙度和相组成的假设。
1:实验设计与方法选择:
研究通过直流磁控溅射在反应性氩氧气氛中、不同氧分压(OPP)下沉积25纳米厚的SnOx薄膜,随后在空气中250°C退火30分钟。光学性能采用紫外-可见光谱分析。
2:样品选择与数据来源:
薄膜在5%、11%和15%氧分压下沉积。结构、形貌及光学特性通过XRD、SEM、AFM、XPS和霍尔效应测量进行表征。
3:5%、11%和15%氧分压下沉积。结构、形貌及光学特性通过XRD、SEM、AFM、XPS和霍尔效应测量进行表征。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:商用磁控直流溅射系统(AJA国际)、锡(99.999%)金属靶材(Kurt J. Lesker)、X射线衍射仪(Rigaku Ultima)、扫描电镜(Zeiss Supra-40)、原子力显微镜(Veeco,型号3100 Dimension V)、XPS(PHI系列)及Film TekTM 3000光学光谱仪。
4:999%)金属靶材(Kurt J. Lesker)、X射线衍射仪(Rigaku Ultima)、扫描电镜(Zeiss Supra-40)、原子力显微镜(Veeco,型号3100 Dimension V)、XPS(PHI系列)及Film TekTM 3000光学光谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:依次完成薄膜沉积、退火及结构/形貌/光学特性表征,光学数据分析采用Film Wizard软件。
5:数据分析方法:
结合SCI方程与BEMA的光学模型提取光学常数,通过吸收系数分析确定带隙。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
Rigaku Ultima
Rigaku
Structural characterization of films
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SEM
Zeiss Supra-40
Zeiss
Morphological characterization of films
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AFM
Veeco, Model 3100 Dimension V
Veeco
Topography and roughness measurement
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magnetron DC Sputtering system
AJA international
Deposition of SnOx thin films
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Tin metallic target
Kurt J. Lesker
Source material for sputtering
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XPS
PHI series
PHI
Chemical state analysis
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Film TekTM 3000
Optical spectroscopy
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