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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2012

01.06.2012 | Original Paper

Effect of annealing atmosphere on structural, optical and electrical properties of Al-doped Zn1−x Cd x O thin films

verfasst von: L. B. Duan, X. R. Zhao, J. M. Liu, W. C. Geng, H. N. Sun, H. Y. Xie

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 3/2012

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Abstract

1 at.% Al-doped Zn1−x Cd x O (x = 0–8 at.%) thin films were prepared on glass substrates by sol–gel method. The codoping films retained the hexagonal wurtzite structure of ZnO, and showed preferential c-axis orientation. The effect of annealing ambient (in vacuum and nitrogen) on the optical and electrical properties of (Cd,Al)-codoped ZnO films were investigated using transmission spectra and electrical measurements. The transmittances of the codoping films were obviously degraded by vacuum annealing to 50–60 %, but enhanced to 70–80 % after nitrogen annealing. The carrier concentration and Hall mobility both increased, and resistivity decreased with narrowing band gap of Al-doped Zn1−x Cd x O, below different critical concentrations x = 4 % (in vacuum) and x = 6 % (in nitrogen). It is revealed that the conductivity is also improved by Cd doping along with band gap modification. The variations in optical and electrical properties are ascribed to both the changes of the crystallinity and concentration of oxygen vacancies under different ambient. In view of transmittance and conductivity, nitrogen annealing might be a more effective post-annealing way than vacuum annealing for our (Cd,Al)-codoped ZnO films to meet the requirements of transparent conducting oxide (TCO).

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Metadaten
Titel
Effect of annealing atmosphere on structural, optical and electrical properties of Al-doped Zn1−x Cd x O thin films
verfasst von
L. B. Duan
X. R. Zhao
J. M. Liu
W. C. Geng
H. N. Sun
H. Y. Xie
Publikationsdatum
01.06.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 3/2012
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-012-2731-9

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