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

11.07.2019

Effect of substrates and post-deposition annealing on rf-sputtered Al-doped ZnO (AZO) thin films

verfasst von: Nalin Prashant Poddar, S. K. Mukherjee

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

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Abstract

Al-doped zinc oxide (AZO) thin films were deposited on glass, quartz, and indium tin oxide (ITO) substrates using rf magnetron sputtering. The influence of the substrate material and post-deposition annealing (300–700 °C) in air on the structural, optical and electrical properties were studied. All as-deposited and annealed films were investigated using X-ray diffraction (XRD), grazing incidence XRD, field effect scanning electron microscope, Raman spectroscopy, UV–visible spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and four-point probe measurements. The AZO films were crystalline and preferentially oriented along the (002) diffraction plane. The average crystallite size decreased with annealing temperature and ranged from 19.6 to 30.3 nm. The AZO films were non-porous, dense, and continuous with columnar growth. The prominent Raman peaks showed anomalous doped ZnO modes. The deconvoluted Raman spectra showed the presence of A1 (LO) and A1 (TO) ZnO modes. FTIR revealed the Al–O and Zn–O stretching vibrations in the films. AZO films had high optical transmittance (61 to 78%) at visible wavelengths and an average band gap of 3.27 ± 0.04 eV, which is suitable for optoelectronics applications. The resistivity (4.5 × 10−4 to 9 × 10−4 Ω cm) and high figure of merit value indicates that AZO thin films may be suitable transparent conductive oxides.

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Metadaten
Titel
Effect of substrates and post-deposition annealing on rf-sputtered Al-doped ZnO (AZO) thin films
verfasst von
Nalin Prashant Poddar
S. K. Mukherjee
Publikationsdatum
11.07.2019
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/s10854-019-01796-x

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