KHẢO SÁT TỈ LỆ ÔXY TÁC ĐỘNG ĐẾN SỰ CHUYỂN PHA CẤU TRÚC VÀ CÁC TÍNH CHẤT MÀNG LOẠI p-SnOX:Na ĐƯỢC CHẾ TẠO BỞI PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ PHẢN ỨNG MAGNETRON DC

Nguyễn Thị Kim Chung, Lê Thị Tươi, Dương Thị Ánh Tuyết, Hoàng Sỹ Minh Tuấn, Huỳnh Anh Tuấn, Bùi Trung Hiếu, Ngô Hoàng Long, Đoàn Văn Thuần, Trần Quang Trung, Phạm Hoài Phương

Tóm tắt


 

Màng bán dẫn loại p-SnOx:Nađược chế tạo bằng phương phún xạ phản ứng magnetron DC với bia hợp kim gồm thiếc và 3 at% natri với khí phản ứng ôxy. Tỉ lệ phần trăm khí riêng phần ôxy (O2) thay đổi từ 7%, 12 %, 20 % và 45% và nhiệt độ đế (Ts) không đổi (2000C) trong suốt quá trình phún xạ. Khi tỉ lệ ôxy thay đổi từ 7% đến 45% thì có sự chuyển pha cấu trúc màng SnOx:Na từ đa tinh thể SnO, đến vô định hình SnO, Sn3O4, SnO2 và đa tinh thể SnO2. Các đặc trưng của màng SnOx:Na được đánh giá thông qua phổ UV-Vis, giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), hiệu ứng Hall. Màng SnOx:Na loại p được ứng dụng vào chế tạo photodiode với cấu trúc n-i-p (FTO/n-nc-Si:H/a-Si:H/p-SnO/Cu), có tỉ số Ion/Ioff = 56.


Từ khóa


N type SnO2; Photodiode n-i-p; P type SnO; reactive DC magnetron sputtering; Tin oxide thin films

Toàn văn:

PDF

Trích dẫn


Ahn, J. S., Pode, R., & Lee, K. B. (2016). Study of Cu-doped SnO thin films prepared by reactive co-sputtering with facing targets of Sn and Cu. Thin Solid Films, 608, 102-106.

Doi: 10.1016/j.tsf.2016.04.024

Ahn, J. S., Pode, R., & Lee, K. B. (2016). Study of Cu-doped SnO thin films prepared by reactive co-sputtering with facing targets of Sn and Cu. Thin Solid Films, 608, 102-106.

Doi: 10.1016/j.tsf.2016.04.024

Ali, S. M., Hussain, S. T., Bakar, S. A., Muhammad, J., & Rehman, N. U. (2013). Effect of doping on the Structural and Optical Properties of SnO2Thin Films fabricated by Aerosol Assisted Chemical Vapor Deposition. Journal of Physics: Conference Series, 439(1).

Doi: 10.1088/1742-6596/439/1/012013

Becker, M., Michel, F., Polity, A., & Klar, P. (2018). Assessing the growth window of stannous oxide by ion beam sputter deposition (IBSD). Journal of Crystal Growth, 498, 17-24.

Doi: 10.1016/j.jcrysgro.2018.05.009

Becker, M., Hamann, R., Hartung, D., Voget, G. C., Gaubner, S., … Kalr, P. (2019). Controlling the p-type conductivity of SnO by doping with nitrogen and hydrogen. Journal of Applied Physics, 125(8), 085703. Doi: 10.1063/1.5052606.

Bu, I. Y. Y. (2016). Sol-gel production of p-type ZnO thin film by using sodium doping. Superlattices and Microstructures, 96, 59-66. Doi: 10.1016/j.spmi.2016.05.011

Caraveo-Frescas, J. A., Nayak, P. K., Al-Jawhari, H. A., Granato, D. B., Schwingenschlögl, U., & Alshareef, H. N. (2013). Record mobility in transparent p-type tin monoxide films and devices by phase engineering. ACS Nano, 7(6), 5160-5167. Doi: 10.1021/nn400852r

Dai, L. P., Deng, H., Mao, F. Y., & Zang, J. D. (2008). The recent advances of research on p-type ZnO thin film. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 19(8-9), 727-734.

Doi: 10.1007/s10854-007-9398-y

Granato, D. B., Caraveo-Frescas, J. A., Alshareef, H. N., & Schwingenschlögl, U. (2013). Enhancement of p-type mobility in tin monoxide by native defects. Applied Physics Letters, 102, 212105. Doi: 10.1063/1.4808382.

Guillén, C., & Herrero, J. (2019). P-type SnO thin films prepared by reactive sputtering at high deposition rates. Journal of Materials Science and Technology, 35(8), 1706-1711. Doi: 10.1016/j.jmst.2019.03.034

Guo, W., Zhang, Y., Liu, Z., & Wu, H. (2010). Microstructure, optical, and electrical properties of p-type SnO thin films. Applied Physics Letters, 96(4), 12-15. Doi: 10.1063/1.3277153

Hien, V. X., Lee, J. H., Kim, J. J., & Heo, Y. W. (2014). Structure and NH3 sensing properties of SnO thin film deposited by RF magnetron sputtering. Sensors and Actuators B: Chemical, 194, 134-141. Doi: 10.1016/j.snb.2013.12.086

Jang, Y., Lee, H., & Char, K. (2020). Transparent thin film transistors of polycrystalline SnO2-x and epitaxial SnO2-x. AIP Advances, 10(3). Doi: 10.1063/1.5143468.

Kim, H. Y., Nam, J. H., George, S. M., Park, J. S., Park, B. K., Kim, G. H., ... Han, J. H. (2019). Phase-controlled SnO2 and SnO growth by atomic layer deposition using Bis (N-ethoxy-2, 2-dimethyl propanamido) tin precursor. Ceramics International, 45(4), 5124-5132.

Doi: 10.1016/j.ceramint.2018.09.263

Lee, J. H., Lee, J. H., Choi, Y., Kim, J. J., & Kim, D. H. (2021). Undoped tin dioxide transparent electrodes for efficient and cost-effective indoor organic photovoltaics (SnO2 electrode for indoor organic photovoltaics). NPG Asia Materials, 13(1). Doi: 10.1038/s41427-021-00310-2

Lee, S. J., Choi, S. M., Kim, M. K., Yoon, J. W., & Kim, K. H. (2018). Composition, Microstructure and Electrical Performances of Sputtered SnO Thin Film for p-Type Oxide Semiconductor. ACS Applied Materials & Interfaces, 10(52), 45090-45098. Doi: 10.1021/acsami.7b17906

Liang, L. Y., Liu, Z. M., Cao, H. T., & Pan, X. Q. (2010). Microstructural, optical, and electrical properties of SnO thin films prepared on quartz via a two-step method. ACS Applied Materials & Interfaces, 2(4), 1060-1065. Doi: 10.1021/am900838z

Luangchaisri, C., Dumrongrattana, S., & Rakkwamsuk, P. (2012). Effect of heat treatment on electrical properties of fluorine doped tin dioxide films prepared by ultrasonic spray pyrolysis technique. Procedia Engineering, 32, 663-669. Doi: 10.1016/j.proeng.2012.01.1324

Luo, H., Liang, L. Y., Cao, H. T., Liu, Z. M., & Zhuge, F. (2012). Structural, Chemical, Optical, and Electrical Evolution of SnOx Films Deposited by Reactive rf Magnetron Sputtering. Applied Materials & Interfaces, 4, 5673-5677. Doi: 10.1021/am3015215

Minami, T. (2000). New n-Type TCOs. MRS Bulletin, 25(8), 38-44.

Pan, L., Li, W., Yang, S. E., Zang, J., Guo, H., Xia, T., ... Chen, Y. (2019). Effects of annealing conditions on the properties of SnO films deposited by e-beam evaporation process. Materials Letters, 257, 126737. Doi: 10.1016/j.matlet.2019.126737

Pham, H. P., Nguyen, Q. L., Pham, V. H., Nguyen, V. L., Nguyen, H. K., Nguyen, H. T., ... Nguyen, H. T. (2019). Effects of substrate temperature on characteristics of the p-type Ag-doped SnOx thin films prepared by reactive DC magnetron sputtering. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 388, 112157. Doi: 10.1016/j.jphotochem.2019.112157

Pham, H. P., Thuy, T. G. L., Tran, Q. T., Nguyen, H. H., My Hoa, H. T., Thi Thu, H., & Cuong, T. V. (2017). Characterization of Ag-doped p-type SnO thin films prepared by DC magnetron sputtering. Journal of Nanomaterials, 2017. Doi: 10.1155/2017/8360823

Priyanka, L., Hymavathi, B., & Kumar, B. R. (2020). Effect of rotational speed on structural and optical properties of spin coated SnO thin films. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 998(1). Doi: 10.1088/1757-899X/998/1/012012

Singh, C. C., Roy Choudhury, A. N., Sutar, D. S., & Sarkar, S. K. (2021). Plasma-assisted combustion synthesis of p -type transparent Cu incorporated NiO thin films - Correlation between deposition chemistry and charge transport characteristics. Journal of Applied Physics, 129(9), 095304. Doi: 10.1063/5.0036015

So, H. S., Park, J. W., Jung, D. H., Ko, K. H., & Lee, H. (2015). Optical properties of amorphous and crystalline Sb-doped SnO2 thin films studied with spectroscopic ellipsometry: Optical gap energy and effective mass. Journal of Applied Physics, 118(8). Doi: 10.1063/1.4929487

Suman, P. H., Felix, A. A., Tuller, H. L., Varela, J. A., & Orlandi, M. O. (2015). Comparative gas sensor response of SnO2, SnO and Sn3O4 nanobelts to NO2 and potential interferents. Sensors and Actuators B: Chemical, 208, 122-127. Doi: 10.1016/j.snb.2014.10.119

Togo, A., et al. (2006). First-principles calculations of native defects in tin monoxide. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 74(19), 195128.

Doi: 10.1103/PhysRevB.74.195128

Togo, A., Oba, F., Tanaka, I., & Tatsumi, K. (2006). First-principles calculations of native defects in tin monoxide. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 74(19), 195128. Doi: 10.1103/PhysRevB.74.195128

Varley, J. B. et al. (2013). Ambipolar doping in SnO. Applied Physics Letters, 103(8).

Doi: 10.1063/1.4819068

Wasly, H. S., El-Sadek, A., Elnobi, S., & Abuelwafa, A. A. (2022). Morphological, structural, and optical properties of flexible Tin Oxide (II) thin film via thermal evaporation technique. The European Physical Journal Plus, 137(1), 1-10. Doi: 10.1140/epjp/s13360-022-02349-8

Yang, Y., Pritzker, M., & Li, Y. (2019). Electrodeposited p-type Cu2O thin films at high pH for all-oxide solar cells with improved performance. Thin Solid Films, 676, 42-53.

Doi: 10.1016/j.tsf.2019.02.014




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.20.7.3655(2023)

Tình trạng

  • Danh sách trống