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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2015

01.08.2015

Effect of rapid thermal annealing on microstructure, electrical properties, and optical properties of Al-doped ZnO sol–gel deposited thin films

verfasst von: Shr-Nan Bai

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2015

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Abstract

Aluminum (Al)-doped ZnO thin films were prepared on glass substrates by sol–gel spin coating method. After the ZnO thin films were densified and crystallized by rapid thermal annealing (RTA), their microstructures, electrical properties and optical properties were studied. Following RTA treatment at various temperatures, the microstructure and surface morphology of the films were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. Resistivity was measured at varying RTA temperatures by four-point probe technique. Diffusion of the Al reduced the resistivity of the ZnO:Al thin films to 3.15 × 10−3 Ω cm. Atomic force microscopy further showed that, after RTA treatment, Al diffusion into the ZnO films and grain growth roughened the surface of the films. The effects of temperatures of the RTA process on the structural, electrical, and optical characteristics of the ZnO:Al thin films are analyzed and discussed.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat T. Minami, H. Nanto, S. Takata, Jpn. J. Appl. Phys. 23, L280–L282 (1984)CrossRef T. Minami, H. Nanto, S. Takata, Jpn. J. Appl. Phys. 23, L280–L282 (1984)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat H. Zhu, E. Bunte, J. Hüpkes, H. Siekmann, S.M. Huang, Thin Solid Films 517, 3161–3166 (2009)CrossRef H. Zhu, E. Bunte, J. Hüpkes, H. Siekmann, S.M. Huang, Thin Solid Films 517, 3161–3166 (2009)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat V. Bhosle, J. Narayan, J. Appl. Phys. 100, 093519-1–093519-7 (2006) V. Bhosle, J. Narayan, J. Appl. Phys. 100, 093519-1–093519-7 (2006)
5.
Zurück zum Zitat S.S. Shinde, P.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Phys. D Appl. Phys. 41, 105109.1–105109.6 (2008) S.S. Shinde, P.S. Shinde, C.H. Bhosale, K.Y. Rajpure, J. Phys. D Appl. Phys. 41, 105109.1–105109.6 (2008)
6.
Zurück zum Zitat M.J. Wang, G.J. Fang, L.Y. Yuan, H.H. Huang, Z.H. Sun, N.S. Liu, S.H. Xia, X.Z. Zhao, Nanotechnology 20, 185304 (2009)CrossRef M.J. Wang, G.J. Fang, L.Y. Yuan, H.H. Huang, Z.H. Sun, N.S. Liu, S.H. Xia, X.Z. Zhao, Nanotechnology 20, 185304 (2009)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat X.S. Fang, Y. Bando, U.K. Gautam, T.Y. Zhai, H.B. Zeng, X.J. Xu, M.Y. Liao, D. Golberg, Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 34, 190–223 (2009)CrossRef X.S. Fang, Y. Bando, U.K. Gautam, T.Y. Zhai, H.B. Zeng, X.J. Xu, M.Y. Liao, D. Golberg, Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 34, 190–223 (2009)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat X. Jiang, F.L. Wong, M.K. Fung, S.T. Lee, Appl. Phys. Lett. 83, 1875–1877 (2003)CrossRef X. Jiang, F.L. Wong, M.K. Fung, S.T. Lee, Appl. Phys. Lett. 83, 1875–1877 (2003)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Cheng, J. Cheng, Y. Zhang, Q.M. Wang, J. Cryst. Growth 299, 34–40 (2007)CrossRef H. Cheng, J. Cheng, Y. Zhang, Q.M. Wang, J. Cryst. Growth 299, 34–40 (2007)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J. Ma, F. Ji, D.H. Zhang, H.L. Ma, S.Y. Li, Thin Solid Films 357, 98–101 (1999)CrossRef J. Ma, F. Ji, D.H. Zhang, H.L. Ma, S.Y. Li, Thin Solid Films 357, 98–101 (1999)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat T.L. Yang, D.H. Zhang, J. Ma, H.L. Ma, Y. Chen, Thin Solid Films 326, 60–62 (1998)CrossRef T.L. Yang, D.H. Zhang, J. Ma, H.L. Ma, Y. Chen, Thin Solid Films 326, 60–62 (1998)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H. Agura, A. Suzuki, T. Matsushita, T. Aoki, M. Okuda, Thin Solid Films 445, 263–267 (2003)CrossRef H. Agura, A. Suzuki, T. Matsushita, T. Aoki, M. Okuda, Thin Solid Films 445, 263–267 (2003)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat P. Fons, H. Tampo, A.V. Kolobov, M. Ohkubo, S. Niki, J. Tominaga, R. Carboni, F. Boscherini, S. Friedrich, Phys. Rev. Lett. 96, 045504–045505 (2006)CrossRef P. Fons, H. Tampo, A.V. Kolobov, M. Ohkubo, S. Niki, J. Tominaga, R. Carboni, F. Boscherini, S. Friedrich, Phys. Rev. Lett. 96, 045504–045505 (2006)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat B.S. Li, Y.C. Liu, Z.S. Chu, D.Z. Shen, Y.M. Lu, J.Y. Zhang, X.W. Fan, J. Appl. Phys. 91, 501–505 (2002)CrossRef B.S. Li, Y.C. Liu, Z.S. Chu, D.Z. Shen, Y.M. Lu, J.Y. Zhang, X.W. Fan, J. Appl. Phys. 91, 501–505 (2002)CrossRef
15.
16.
17.
Zurück zum Zitat H.C. Cheng, C.F. Chen, C.Y. Tsay, Appl. Phys. Lett. 90, 012113–012115 (2007)CrossRef H.C. Cheng, C.F. Chen, C.Y. Tsay, Appl. Phys. Lett. 90, 012113–012115 (2007)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat O. Lupan, T. Pauporte, L. Chow, B. Viana, F. Pelle, L.K. Ono, B.R. Cuenya, H. Heinrich, Appl. Surf. Sci. 256, 1895–1907 (2010)CrossRef O. Lupan, T. Pauporte, L. Chow, B. Viana, F. Pelle, L.K. Ono, B.R. Cuenya, H. Heinrich, Appl. Surf. Sci. 256, 1895–1907 (2010)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H.S. Kang, J.S. Kang, S.S. Pang, E.S. Shim, S.Y. Lee, Mater. Sci. Eng. B Adv. Funct. Solid State Mater. 102, 313–316 (2003)CrossRef H.S. Kang, J.S. Kang, S.S. Pang, E.S. Shim, S.Y. Lee, Mater. Sci. Eng. B Adv. Funct. Solid State Mater. 102, 313–316 (2003)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat X.Q. Wei, Z.G. Zhang, M. Liu, C.S. Chen, G. Sun, C.S. Xue, H.Z. Zhuang, B.Y. Man, Mater. Chem. Phys. 101, 285–290 (2007)CrossRef X.Q. Wei, Z.G. Zhang, M. Liu, C.S. Chen, G. Sun, C.S. Xue, H.Z. Zhuang, B.Y. Man, Mater. Chem. Phys. 101, 285–290 (2007)CrossRef
22.
23.
Zurück zum Zitat B.D. Culty, Element of X-ray Diffractions (Addison-Wesley, MA, 1978) B.D. Culty, Element of X-ray Diffractions (Addison-Wesley, MA, 1978)
24.
Zurück zum Zitat E. Bauer, Single Crystal Films (Pergamon Press, London, 1964) E. Bauer, Single Crystal Films (Pergamon Press, London, 1964)
25.
Zurück zum Zitat E.I. Givargizov, N.N. Sheftal, V.I. Klykov, Current Topics in Materials Science, vol. 10 (North Holland, Amsterdam, 1982) E.I. Givargizov, N.N. Sheftal, V.I. Klykov, Current Topics in Materials Science, vol. 10 (North Holland, Amsterdam, 1982)
26.
Zurück zum Zitat I.V. Tudose, P. Horvath, M. Suchea, S. Christoulakis, T. Kitsopoulos, G. Kiriakidis, Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 89, 57–61 (2007)CrossRef I.V. Tudose, P. Horvath, M. Suchea, S. Christoulakis, T. Kitsopoulos, G. Kiriakidis, Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 89, 57–61 (2007)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat T. Minami, S. Suzuki, T. Miyata, Thin Solid Films 53, 398–399 (2001) T. Minami, S. Suzuki, T. Miyata, Thin Solid Films 53, 398–399 (2001)
28.
Zurück zum Zitat W. Wang, C. Li, J. Zhang, X. Diao, Appl. Surf. Sci. 256, 4527–4532 (2010)CrossRef W. Wang, C. Li, J. Zhang, X. Diao, Appl. Surf. Sci. 256, 4527–4532 (2010)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat A.E.J. Gonzalez, J.A.S. Urueta, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 52, 345–353 (1998)CrossRef A.E.J. Gonzalez, J.A.S. Urueta, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 52, 345–353 (1998)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat H.P. He, F. Zhuge, Z.Z. Ye, L.P. Zhu, F.Z. Wang, B.H. Zhao, J.Y. Huang, J. Appl. Phys. 99, 023503-1–023503-5 (2006) H.P. He, F. Zhuge, Z.Z. Ye, L.P. Zhu, F.Z. Wang, B.H. Zhao, J.Y. Huang, J. Appl. Phys. 99, 023503-1–023503-5 (2006)
Metadaten
Titel
Effect of rapid thermal annealing on microstructure, electrical properties, and optical properties of Al-doped ZnO sol–gel deposited thin films
verfasst von
Shr-Nan Bai
Publikationsdatum
01.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3203-0

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