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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2012

01.11.2012

Structural, electrical and optical properties of Si doped ZnO films grown by atomic layer deposition

verfasst von: Hai Yuan

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2012

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Abstract

Si doped ZnO (SZO) films with various Si concentrations were deposited by atomic layer deposition at 300 °C using triethyzinc, tris(dimethylamino)silane and H2O2 as the precursors. The influences of Si doping concentration on structural, electrical and optical properties of ZnO films have been investigated. All the films exhibited a highly preferential c-axis orientation. A minimum resistivity of 9.2 × 10−4 Ω cm, with a carrier concentration of 4.3 × 1020 cm−3 and a Hall mobility of 15.8 cm2/Vs, was obtained for SZO film prepared with the Si concentration of 2.1 at%. The increase of conductivity with Si doping was attributed to the presence of Si in +3 valence state acting as donor in ZnO and the increases of oxygen vacancies with Si concentration as proven by XPS measurements. The optical bandgap of SZO films initially increased from 3.25 to 3.55 eV with increasing of Si concentration to 2.1 at%, then decreased with further increase of Si concentration. The blue shift of band gap of SZO films with increasing carrier concentration can be explained by the Burstein-Moss (B-M) effects.

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Metadaten
Titel
Structural, electrical and optical properties of Si doped ZnO films grown by atomic layer deposition
verfasst von
Hai Yuan
Publikationsdatum
01.11.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2012
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-012-0713-x

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