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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2010

01.09.2010 | Original Paper

Indium and aluminium-doped ZnO thin films deposited onto FTO substrates: nanostructure, optical, photoluminescence and electrical properties

verfasst von: M. Benhaliliba, C. E. Benouis, M. S. Aida, F. Yakuphanoglu, A. Sanchez Juarez

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 3/2010

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Abstract

The microstructure, optical, photoluminescence and electrical properties of ZnO based films deposited onto FTO glass substrates by ultrasonic spray pyrolysis have been investigated. For comparison and a better understanding of physical properties of indium- and aluminum-doped ZnO and undoped ZnO thin films, X-ray diffraction analysis, photoluminescence spectra, optical, SEM texture and electrical conductivity analyses were performed. The AZO and IZO films exhibit the nanofiber structure with diameters 260 and 400 nm. X-ray diffraction showed all samples to be polycrystalline with hexagonal ZnO. The optical band gaps of the films were varied by Al and In dopants. The photoluminescence spectra of the films show a weak broad in the visible range and shifted to green emission for indium doping and to the green blue emission for aluminum as dopant. The width of the PL spectra for aluminum-doped films is too large compared to those of the indium-doped ones. The electrical conductivity of the ZnO film changes with Al and In dopants. The position of donor levels changes with In and Al dopants and approaches the conduction band level with the metal dopants. The obtained results suggest that the metal doping has a clear effect upon the growth, optical, photoluminescence and electrical conductivity properties of the ZnO films.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Coleman VA, Jagadish C (2006) Basic properties and applications of ZnO In: Jagadish C, Pearton S (eds) Zinc oxide bulk, thin films and nanostructures, chap 1. Elsevier, Dordrecht. Coleman VA, Jagadish C (2006) Basic properties and applications of ZnO In: Jagadish C, Pearton S (eds) Zinc oxide bulk, thin films and nanostructures, chap 1. Elsevier, Dordrecht.
2.
Zurück zum Zitat Fortunato E, Gonçalves A, Pimentel A, Barquinha P, Gonçalves G, Pereira L, Ferreira I, Martins R (2009) Appl Phys A Mat Sci Proc 96:197–205CrossRefADS Fortunato E, Gonçalves A, Pimentel A, Barquinha P, Gonçalves G, Pereira L, Ferreira I, Martins R (2009) Appl Phys A Mat Sci Proc 96:197–205CrossRefADS
3.
Zurück zum Zitat Benouis CE, Sanchez-Juarez A, Aida MS (2007) Phys Chem News 35:72–79 Benouis CE, Sanchez-Juarez A, Aida MS (2007) Phys Chem News 35:72–79
4.
Zurück zum Zitat Benouis CE, Benhaliliba M, Sanchez Juarez A, Aida MS, Chami F, Yakuphanoglu F (2010) J Alloys Compd 490:62–67CrossRef Benouis CE, Benhaliliba M, Sanchez Juarez A, Aida MS, Chami F, Yakuphanoglu F (2010) J Alloys Compd 490:62–67CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Fortunato E, Raniero L, Silva L, Gonçalves A, Pimentel A, Barquinha P, Aguas H, Pereira L, Gonçalves G, Ferreira I, Elangovan E, Martins R (2008) Sol Engy Mat Sol Cells 92:1605–1610CrossRef Fortunato E, Raniero L, Silva L, Gonçalves A, Pimentel A, Barquinha P, Aguas H, Pereira L, Gonçalves G, Ferreira I, Elangovan E, Martins R (2008) Sol Engy Mat Sol Cells 92:1605–1610CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat Romeo A, Tiwari AN, Zogg H. In 2nd World conference and exhibition on photovoltaic solar energy conversion 6–10 July 1998 Hofburg Kongresszentru, Vienna, Austria Romeo A, Tiwari AN, Zogg H. In 2nd World conference and exhibition on photovoltaic solar energy conversion 6–10 July 1998 Hofburg Kongresszentru, Vienna, Austria
8.
Zurück zum Zitat Wellings JS, Chaure NB, Heavens SN, Dharmadasa IM (2008) Thin Solid Films 516:3893–3898CrossRefADS Wellings JS, Chaure NB, Heavens SN, Dharmadasa IM (2008) Thin Solid Films 516:3893–3898CrossRefADS
9.
Zurück zum Zitat Haung FJ, Rudmann D, Bilger G, Zogg H, Tiwari AN (2002) Thin Solid Films 403–404:293–296 Haung FJ, Rudmann D, Bilger G, Zogg H, Tiwari AN (2002) Thin Solid Films 403–404:293–296
10.
Zurück zum Zitat Takafumi Yao, Soon-Ku Hong (eds) Advances in materials research, oxide and nitrides semiconductors, processing, properties and application. Springer, New York Takafumi Yao, Soon-Ku Hong (eds) Advances in materials research, oxide and nitrides semiconductors, processing, properties and application. Springer, New York
11.
Zurück zum Zitat JM Myoung, WH Yoon, DH Lee (2002) Jpn J Appl Phys 41 JM Myoung, WH Yoon, DH Lee (2002) Jpn J Appl Phys 41
12.
Zurück zum Zitat Sahal M, Hartiti B, Ridah A, Mollar M, Mari B (2008) Microelectronics J 39 Sahal M, Hartiti B, Ridah A, Mollar M, Mari B (2008) Microelectronics J 39
13.
Zurück zum Zitat Hung SC, Huang PJ, Chan CE, Uen WY, Ren F, Pearton SJ, Yang TN, Chiang CC, Lan SM, Chi GC (2009) Appl Surf Sci 255:6809–6813CrossRefADS Hung SC, Huang PJ, Chan CE, Uen WY, Ren F, Pearton SJ, Yang TN, Chiang CC, Lan SM, Chi GC (2009) Appl Surf Sci 255:6809–6813CrossRefADS
14.
Zurück zum Zitat Inamdar AI, Mujawar SH, Sadale SB, Sonavane AC, Shelar MB, Shinde PS, Patile PS (2007) Sol Energy Mater Sol Cells 91:864–870CrossRef Inamdar AI, Mujawar SH, Sadale SB, Sonavane AC, Shelar MB, Shinde PS, Patile PS (2007) Sol Energy Mater Sol Cells 91:864–870CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Ramirez D, Silva D, Gomez H, Riveros G, Marotti RE, Dalchiele ED (2007) Sol Energy Mater Sol Cells 31:1451–1458 Ramirez D, Silva D, Gomez H, Riveros G, Marotti RE, Dalchiele ED (2007) Sol Energy Mater Sol Cells 31:1451–1458
16.
Zurück zum Zitat Abdullah H, Ariyanto NP, Shaari S, Yuliarto B, Junaidi S (2009) Am J Eng Appl Sci 2:236–240CrossRef Abdullah H, Ariyanto NP, Shaari S, Yuliarto B, Junaidi S (2009) Am J Eng Appl Sci 2:236–240CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Mukherjee N, Faruque Ahmed SK, Chattopadhyay KK, Mondal A (2009) Electrochemica Acta 54:4015–4024CrossRef Mukherjee N, Faruque Ahmed SK, Chattopadhyay KK, Mondal A (2009) Electrochemica Acta 54:4015–4024CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Tae Young MA, Hyun KIMS, Yul MH, Cheol PG, Kim YJ, Kim KW (1996) J Appl Phys 35:6208–6211CrossRef Tae Young MA, Hyun KIMS, Yul MH, Cheol PG, Kim YJ, Kim KW (1996) J Appl Phys 35:6208–6211CrossRef
19.
20.
21.
Zurück zum Zitat Lucio Lopez MA, Luna Arias MA, Maldonado A, Olvera ML, Acosta DR (2006) Sol Ener Mater Sol Cells 90:733–741CrossRef Lucio Lopez MA, Luna Arias MA, Maldonado A, Olvera ML, Acosta DR (2006) Sol Ener Mater Sol Cells 90:733–741CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Agne Th, Guan Z, Li XM, Wolf H, Wichert Th, Natter H, Hempelmann R (2003) Appl Phys Lett 83(6):1204–1206CrossRefADS Agne Th, Guan Z, Li XM, Wolf H, Wichert Th, Natter H, Hempelmann R (2003) Appl Phys Lett 83(6):1204–1206CrossRefADS
23.
Zurück zum Zitat Wellings JS, Samantilleke AP, Warren P, Heavens SN, Dharmadasa IM (2008) Semicond Sci Technol 23:125003 (7 pp)CrossRefADS Wellings JS, Samantilleke AP, Warren P, Heavens SN, Dharmadasa IM (2008) Semicond Sci Technol 23:125003 (7 pp)CrossRefADS
25.
Zurück zum Zitat Nunes P, Fortunato E, Tonello P, Braz Fernandes F, Vilarinho P, Martins R (2002) Vacuum 64:281–285CrossRef Nunes P, Fortunato E, Tonello P, Braz Fernandes F, Vilarinho P, Martins R (2002) Vacuum 64:281–285CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Paraguay Delgado F, Morales J, Estrada López W, Andrade E, Miki Yoshida M (2000) Thin Solid Films 366:16–27CrossRefADS Paraguay Delgado F, Morales J, Estrada López W, Andrade E, Miki Yoshida M (2000) Thin Solid Films 366:16–27CrossRefADS
29.
Zurück zum Zitat Ilican S, Caglar Y, Caglar M, Yakuphanoglu F (2009) J Alloys Compd 480:234–237CrossRef Ilican S, Caglar Y, Caglar M, Yakuphanoglu F (2009) J Alloys Compd 480:234–237CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat Mari B, Manjon FJ, Mollar M, Cembro J, Gomez R (2006) App Surf Sci 252:2826–2831CrossRefADS Mari B, Manjon FJ, Mollar M, Cembro J, Gomez R (2006) App Surf Sci 252:2826–2831CrossRefADS
32.
Zurück zum Zitat Wang L, Zhang X, Shao C, Hong X, Quiao Q, Liu Y (2009) Mater Chem Phys 115:547–550CrossRef Wang L, Zhang X, Shao C, Hong X, Quiao Q, Liu Y (2009) Mater Chem Phys 115:547–550CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Chen KJ, Hung FY, Chang SJ, Young SJ (2009) J Alloys Compd 479:674–677CrossRef Chen KJ, Hung FY, Chang SJ, Young SJ (2009) J Alloys Compd 479:674–677CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Sahal M, Hartiti B, Ridah A, Mollar M, Mari B (2008) Microelectronics J 39:1425–1428CrossRef Sahal M, Hartiti B, Ridah A, Mollar M, Mari B (2008) Microelectronics J 39:1425–1428CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Lee JY, Lee JH, Seung Kim H, Lee CH, Ahn HS, Cho HK, Kim YY, Kong BH, Lee HS (2009) Thin Solid Films 517:5157–5160CrossRef Lee JY, Lee JH, Seung Kim H, Lee CH, Ahn HS, Cho HK, Kim YY, Kong BH, Lee HS (2009) Thin Solid Films 517:5157–5160CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Cao Youngee, Miao Lei, Tanemura Sakae, Tanemura Masaki, Kuno Yohei, Hayashi Yashiko, Mori Yukimasa (2006) Jpn J Appl Phys 45:1623–1628CrossRefADS Cao Youngee, Miao Lei, Tanemura Sakae, Tanemura Masaki, Kuno Yohei, Hayashi Yashiko, Mori Yukimasa (2006) Jpn J Appl Phys 45:1623–1628CrossRefADS
38.
Zurück zum Zitat Zhu YW, Zhang HZ, Sun XC, Feng SQ, Xu J, Zhao Q, Xiang B, Wang RM, Yu DP (2003) Appl Phys Lett 83:144CrossRefADS Zhu YW, Zhang HZ, Sun XC, Feng SQ, Xu J, Zhao Q, Xiang B, Wang RM, Yu DP (2003) Appl Phys Lett 83:144CrossRefADS
39.
Zurück zum Zitat Ilican S, Caglar Y, Caglar M, Yakuphanoglu F (2006) Phys E 35:131–138CrossRef Ilican S, Caglar Y, Caglar M, Yakuphanoglu F (2006) Phys E 35:131–138CrossRef
Metadaten
Titel
Indium and aluminium-doped ZnO thin films deposited onto FTO substrates: nanostructure, optical, photoluminescence and electrical properties
verfasst von
M. Benhaliliba
C. E. Benouis
M. S. Aida
F. Yakuphanoglu
A. Sanchez Juarez
Publikationsdatum
01.09.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 3/2010
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-010-2258-x

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