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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 15/2019

01.07.2019

Effect of thermal annealing on microstructure and optical properties of Zn1−xMgxO thin films grown by hydrothermal method

verfasst von: Fei Yang, Yi-Han Lin, Jian-Chang Li

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 15/2019

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Abstract

Zn1−xMgxO films were prepared by hydrothermal method to investigate the effect of thermal annealing on the microstructure and optical properties. The results show that the films exhibit mixed cubic-hexagonal phases. With increasing of calcination temperature from 500 to 1000 °C, the peak intensities of MgO (200) and ZnO in the XRD patterns increases, the absorption edge shows a blue shift. And the band gap broadens from 3.43 to 4.03 eV while the average transmittance from 450 to 750 nm decreases from 88 to 79 at.%. The first-principles calculations reveal that the Zn1−xMgxO is direct band gap semiconductor. When the Mg content in the Zn1–xMgxO films increases with rising the calcination temperature, the CBM determined by the Zn-4s and Mg-2p states shifts significantly to the high energy range and the VBM determined by the O-2p state holds constant at Gamma point. This is the main reason for the band gap broadening of the films with increasing the calcination temperature.

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Metadaten
Titel
Effect of thermal annealing on microstructure and optical properties of Zn1−xMgxO thin films grown by hydrothermal method
verfasst von
Fei Yang
Yi-Han Lin
Jian-Chang Li
Publikationsdatum
01.07.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 15/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01767-2

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