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透明导电CuCr_(1-x)Mg_(x)O_(2)(x=0-0.08)薄膜的固溶度扩展和c轴外延生长 被引量：2
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作者 沈艳 刘丹丹 +4 位作者 宋世金 唐艳艳 胡一丁 武浩荣 虞澜 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10008-10012,共5页
采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在0~15°斜切的α-Al_(2)O_(3)(0001)衬底上生长了c轴外延的CuCr_(1-x)Mg_(x)O_(2)(x=0-0.08)系列薄膜。随Mg掺杂量增加,薄膜均为单相铜铁矿结构,表现出符合Arrhenius热激活模式的半导体电输运行为,室温... 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在0~15°斜切的α-Al_(2)O_(3)(0001)衬底上生长了c轴外延的CuCr_(1-x)Mg_(x)O_(2)(x=0-0.08)系列薄膜。随Mg掺杂量增加,薄膜均为单相铜铁矿结构,表现出符合Arrhenius热激活模式的半导体电输运行为,室温电阻率单调下降2~3个数量级,热激活能由0.22 eV下降至0.025 eV,由此推断薄膜中Mg的固溶度至少为0.08,与多晶(~0.03)相比显著扩展。这是由于PLD薄膜生长具有非平衡、瞬时爆炸特征,使靶材第二相(MgCr_(2)O_(4))中的Mg重新以等离子态定向运输到衬底上,迁移固溶到薄膜晶格中,固溶度扩展。薄膜(x=0,0.02)在380~780 nm可见光区的透过率为60%~80%,直接光学带隙E g分别为3.06 eV、3.04 eV。更多Mg^(2+)替代Cr^(3+)时,会在价带顶上方引入受主能级并展宽,使热激活能显著下降,产生更多空穴载流子,透过率和光学带隙略有下降;Mg固溶到晶格中,促进薄膜层状晶粒长大,外延性提高,使电阻率进一步下降。 展开更多
关键词 cucr_(1-x)mg_(x)o_(2)薄膜 透明导电 脉冲激光沉积 固溶度扩展 c轴外延生长
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