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W掺杂ZnO透明导电薄膜的理论及实验研究
被引量:
9
1
作者
王延峰
黄茜
+4 位作者
宋庆功
刘阳
魏长春
赵颖
张晓丹
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第13期481-486,共6页
本文从理论与实验两方面入手,对高价态差金属W掺杂ZnO(WZO)薄膜材料的特性进行分析讨论.采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对WZO材料特性进行理论分析,计算结果表明:W以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中,由于W—O键的键长较长...
本文从理论与实验两方面入手,对高价态差金属W掺杂ZnO(WZO)薄膜材料的特性进行分析讨论.采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对WZO材料特性进行理论分析,计算结果表明:W以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中,由于W—O键的键长较长引起晶格常数增加,产生晶格畸变;掺杂后费米能级进入导带,其附近的导电电子主要由W 5d,O 2p及Zn 3d电子轨道提供,材料表现出n型半导体的特性;同时能带简并效应使其光学带隙展宽.为进一步验证该理论分析结果的适用性,本文采用脉冲直流磁控溅射技术进行了本征ZnO及WZO薄膜的实验研究,结果表明:W掺入未改变ZnO的生长方式,但引起薄膜的晶格常数增加,电阻率由本征ZnO的1.35×10^(-2)Ω·cm减小到1.55×10^(-3)Ω·cm,光学带隙由3.27 eV展宽到3.48 eV.制备的WZO薄膜在400-1100 nm的平均透过率大于83%.实验结果对理论计算结果进行了验证,表明WZO薄膜作为透明导电薄膜的应用潜力.
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关键词
wzo
薄膜
第一性原理
磁控溅射
太阳电池
原文传递
题名
W掺杂ZnO透明导电薄膜的理论及实验研究
被引量:
9
1
作者
王延峰
黄茜
宋庆功
刘阳
魏长春
赵颖
张晓丹
机构
南开大学光电子薄膜器件与技术研究所
中国民航大学理学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第13期481-486,共6页
基金
国家高技术研究发展计划(批准号:2009AA050602)
国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CBA00706,2011CBA00707)
+3 种基金
国家自然科学基金(批准号:60976051)
中国-希腊国际合作项目(批准号:2009DFA62580)
教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-08-0295)、教育部重点实验室开放课题(批准号:2011KFKT06)
中央高校基本科研业务费(批准号:65011981)资助的课题~~
文摘
本文从理论与实验两方面入手,对高价态差金属W掺杂ZnO(WZO)薄膜材料的特性进行分析讨论.采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对WZO材料特性进行理论分析,计算结果表明:W以替位形式掺入ZnO六角纤锌矿晶格结构中,由于W—O键的键长较长引起晶格常数增加,产生晶格畸变;掺杂后费米能级进入导带,其附近的导电电子主要由W 5d,O 2p及Zn 3d电子轨道提供,材料表现出n型半导体的特性;同时能带简并效应使其光学带隙展宽.为进一步验证该理论分析结果的适用性,本文采用脉冲直流磁控溅射技术进行了本征ZnO及WZO薄膜的实验研究,结果表明:W掺入未改变ZnO的生长方式,但引起薄膜的晶格常数增加,电阻率由本征ZnO的1.35×10^(-2)Ω·cm减小到1.55×10^(-3)Ω·cm,光学带隙由3.27 eV展宽到3.48 eV.制备的WZO薄膜在400-1100 nm的平均透过率大于83%.实验结果对理论计算结果进行了验证,表明WZO薄膜作为透明导电薄膜的应用潜力.
关键词
wzo
薄膜
第一性原理
磁控溅射
太阳电池
Keywords
wzo
film, first principles, magnetron sputtering, solar cell
分类号
TN304.055 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
W掺杂ZnO透明导电薄膜的理论及实验研究
王延峰
黄茜
宋庆功
刘阳
魏长春
赵颖
张晓丹
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
9
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参考文献
引证文献
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