Přejít k obsahu


Pulsed laser deposition of Ga doped ZnO films - Influence of deposition temperature and laser pulse frequency on structural, optical and electrical properties

Citace:
BRUNCKO, J., ŠUTTA, P., NETRVALOVÁ, M., MICHALKA, M., VINCZE, A. Pulsed laser deposition of Ga doped ZnO films - Influence of deposition temperature and laser pulse frequency on structural, optical and electrical properties. Vacuum, 2019, roč. 159, č. JAN 2019, s. 134-140. ISSN: 0042-207X
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Pulsed laser deposition of Ga doped ZnO films - Influence of deposition temperature and laser pulse frequency on structural, optical and electrical properties
Rok vydání: 2019
Autoři: Jaroslav Bruncko , Doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D. , Ing. Marie Netrvalová Ph.D. , Miroslav Michalka , Andrej Vincze
Abstrakt CZ: Příspěvek se zabývá galiem dopovanými vrstvami ZnO (deponovanými ze sintrovaného terče složeného z 99,0 % ZnO a 1,0 váhového % Ga2O3) připravenými impulzní laserovou depozicí (PLD). Experimentálně byly porovnány depoziční parametry vplývající na strukturální, optické a elektrické vlastnosti vrstev. Variabilní parametry byly: teplota depozice (pokojová až 500°C) a rychlost růstu vrstev (řízenou laserovou impulzní opakovací frekvencí v rozmezí 2 – 50 Hz). Vyšetření pomocí řádkovací elektronové mikroskopie a rentgenové difrakce potvrdilo sloupcovou strukturu deponovaných vrstev s vysokou homogenitou krystalografické orientace bez ohledu na aplikované depoziční parametry. Vrstvy vykazují vysokou optickou transparenci ve viditelné oblasti spektra s ostrou absorpční hranou kolem 380 nm a energie zakázaného pásma se mění v rozsahu 3,19 až 3,24 eV při pokojové teplotě. Nejlepší elektrické vlastnosti (rezistivita  5,96.10-4 cm) byly dosaženy při teplotě depozice 400°C a frekvenci laserových impulzů 10 Hz, nicméně depozice při pokojové teplotě anebo při nejvyšší frekvenci laserových impulzů pořád drží rezistivita na úrovni 10-3 cm. Výsledky naznačují, že PLD může hrát důležitou úlohu v produkci vysoko vodivých transparentních vrstev deponovaných při teplotně citlivých organických materiálů na úrovni pokojové teploty
Abstrakt EN: The contribution deals with Ga doped ZnO films (deposited from a sintered target composed of 99.0 ZnO and 1.0wt % of Ga2O3) prepared by pulsed laser deposition (PLD). Experimentally were compared the deposition parameters influence on structural, optical and electrical properties. The variable parameters were: deposition temperature (RT to 500°C) and growth rate (controlled by laser pulsing repetition frequency in range 2–50Hz). Investigation by SEM and XRD confirmed columnar structure of prepared films with highly uniform crystallographic orientation regardless of applied deposition parameters. Samples exhibited high optical transparency in VIS region with sharp absorption edge near380nmand bandgap energies varied between3.19and 3.24eVat room temperature. The best electrical properties (resistivity ∼5.96×10−4Ωcm) was achieved at 400°C and 10Hz of laser frequency, however the application of deposition at RT or highest laser frequency (50Hz) still maintain average resistivity at levels of 10−3Ωcm. The results suggest that PLD can play an important role in production of high conductive transparent thin film deposited on temperature sensitive organic materials at RT deposition levels.
Klíčová slova

Zpět

Patička