W掺杂ZnO透明导电薄膜的理论及实验研究

来源 :物理学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fjzxf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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. In this paper, the properties of W-doped ZnO (WZO) thin films with high valence states are analyzed and discussed from both theoretical and experimental aspects.The theoretical analysis of the properties of WZO materials is carried out by using plane wave pseudopotential method based on density functional theory The results show that: W as a substitute for the incorporation of ZnO hexagonal wurtzite lattice structure, due to W-O bond length longer lead to an increase in the lattice constant, resulting in lattice distortion; after the Fermi level into the conduction band , The nearby conductive electrons are mainly provided by the W 5d, O 2p and Zn 3d electron orbitals, and the material exhibits the characteristics of n-type semiconductors; meanwhile, the degenerated band gap can be broadened with the degenerate effect of the band.In order to verify the theoretical analysis results In this paper, the pulsed DC Magnetron Sputtering technique was used to investigate the intrinsic ZnO and WZO films. The results show that the W doping did not change the growth mode of ZnO, but the lattice constants of the films increased, The 1.35 × 10 -2 Ω · cm of ZnO decreased to 1.55 × 10 -3 Ω · cm and the optical band gap broadened from 3.27 eV to 3.48 eV.The average WZO films prepared at 400-1100 nm Transmission rate is greater than 83%. Experimental results The theoretical calculation results were validated, indicating that WZO Film as a transparent conductive thin film of potential applications.
其他文献
东江拱坝高157米,是目前国内在建的最高双曲拱坝,水电部中南勘测设计院已作出了拱坝的内外部观测设计。四月二十二日水电部科技司、中南院在东江工地召开了东江拱坝的观测设
涡流管装置的使用扩大了天然气工业设备选择的范围。与传纷的焦耳-汤姆逊系统相比,涡流管装置可在不增加成本和装置复杂性的前提下极大地改善分离效率、利用涡流管的相对优势取
和其他第六代导演一样,杨超对现实社会和历史有一种近乎“极端”的态度,但是纵观他过往的电影作品,《旅程》、《长江图》等都是不折不扣的爱情故事,难道他的社会责任感不如其
项目概述  该项目的核心设备是胶带分切机,采用韩国最先进的技术,突破了胶带分切机不能使用家庭单相电的制约瓶颈。使之成为适合中小投资者介入的创业项目。  产品特点  1.成本低,比传统胶带机的生产成本低0.05—0.1元/平方米。  2.用工少,比传统胶带机省去一个人工。  3.产量大,使用分切机,一个人一天的产量相当于胶带机2人生产10天。  4.操作简单,任何人只要经过简单培训就会使用。  5.
热冲击下红外焦平面探测器的高碎裂概率制约着其成品率.为明晰碎裂机理,基于等效设想,利用小面阵等效大面阵解决了128×128面阵探测器三维结构建模所需单元数过多的问题,同时
摘要 电影《阿甘正传》讲述了主人翁阿甘的智障者生活经历,该影片跨越了美国 20 世纪 60 年代之后的三十年的历史。该影片因为包含了独立战争、南北战争、一战、二战等重大历史政治事件及英雄事迹、流行文化等丰富的社会历史文化所以取得如此巨大的成功。因此,本文试图从文化的视角对该电影进行解读,这对我们深刻地了解美国社会文化很有帮助。  关键词:阿甘 美国梦 种族歧视 宗教文化 “愚者哲学”  电影《阿甘
[目的]利用ITS序列探讨锦鸡儿属(Caragana Fabr.)植物系统关系。[方法]以锦鸡儿属11个系29种为代表材料,选择性扩增nrITS序列并双向测序,结合黄耆亚族Astralinae(Adens)Benth
近年来,公众对国产记录片的关注度不断提高,这主要是因为国产记录片无论是在国内市场还是在国际市场都取得了很大的成功,这与纪录片拍摄水平的进步和所拍摄内容的丰富有密切
《刮痧》是一部经典的关于中西文化差异的电影,给我留下了非常深刻的印象,影片主人公遇到的一系列困难让人同情,但更引人深思。文化差异是产生文化冲突的根本原因,影片中每个
我国水利水电工程的砂石系统,除映秀湾外,至今都采用开路生产。这样,对天然骨料,级配基本上是“靠天吃饭”对人工骨料,则全靠调整排料口。但根据排料口尺寸确定的制品粒度特