Nghiên cứu chế tạo màng dẫn điện trong suốt loại n SnO₂ pha tạp Ta trên đế thạch anh bằng p

Nội dung text: Nghiên cứu chế tạo màng dẫn điện trong suốt loại n SnO₂ pha tạp Ta trên đế thạch anh bằng p

1. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Số 43B, 2020 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC NGƠ NGỌC HƢNG1; ĐẶNG HỮU PHÚC1; NGUYỄN THỊ MỸ HẠNH2; LÊ TRẤN3, TRẦN BÍCH THỦY 1Khoa Khoa học Cơ bản, trường Đại học Cơng nghiệp TP. HCM; 2Khoa cơ khí, trường Đại học Cơng nghiệp TP. HCM; 3Khoa vật lý-vật lý kỹ thuật, trường Đại học Khoa học tự nhiên TP.HCM danghuuphuc@iuh.edu.vn Tĩm tắt. Cơng trình này tập trung nghiên cứu chế tạo màng dẫn điện trong suốt SnO2 pha tạp Ta (TTO) đƣợc lắng đọng ở các nhiệt độ đế khác nhau. Màng TTO đƣợc lắng đọng trên đế thạch anh bằng phƣơng pháp phún xạ magnetron DC. Cấu trúc tinh thể và tính chất quang và điện của màng đƣợc khảo sát bằng giản đồ nhiễu xạ tia X, phổ truyền qua Uv-Vis và phép đo Hall. Kết quả cho thấy, màng cĩ cấu trúc tứ giác rutile của SnO2 đa tinh thể với mặt ƣu tiên SnO2 (101). Màng đạt giá trị điện trở suất thấp nhất ở điều kiện tối ƣu ở 300oC là 4,50 x 10-3 cm với nồng độ hạt tải và độ linh động lần lƣợt là 5,51 x 1020 cm-3, 3,08 cm2V-1s-1 đồng thời độ truyền qua trung bình của màng trong vùng khả kiến trên 80%. Đặc trƣng I-V của tiếp xúc dị thể n-TTO/p-Si đƣợc khảo sát ở điều kiện đƣợc chiếu sáng và khơng chiếu sáng. Từ khĩa. màng loại n SnO2:Ta, phún xạ, magnetron DC, X-ray, Hall, I-V. STUDYING, FABRICATING AND INVESTIGATING THE INFLUENCE OF DOPANTS ON ELECTRICAL AND OPTICAL PROPERTIES OF SnO2:In (TIO) AND SnO2:Zn (ZTO) PREPARED BY DC MAGNETRON SPUTTERING Abstract. This report focuses on studying and fabricating Ta-doped SnO2 (TTO) films following various depositing temperatures. TTO films were deposited on quartz glass substrates using a direct current (DC) magnetron sputtering method. Structure and opto-electrical properties were investigated by X-ray patterns, Uv-Vis spectra and Hall measurement. These results show a tetragonal rutile structure of the SnO2 in which the preferred (101) was dominant. The best conductivity of TTO film was achieved at the optimum depositing temperature of 300oC with resistivity, hole concentration, and mobility of 4,50 x 10-3 cm, 5,51 x 1020 cm-3, 3,08 cm2V-1s-1, respectively. Furthermore, the average transmittance of the films was above 80%. The I-V characteristics of the n-TTO/p-Si was investigated in the dark and illumination. Keywords. n-type SnO2:Ta, sputtering, magnetron DC, X-ray, Hall, I-V. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, nghiên cứu màng dẫn điện trong suốt (TCOs) đƣợc quan tâm nghiên cứu cho các vật liệu ứng dụng trong các thiết bị quang điện nhƣ màng hình tinh thể lỏng, pin mặt trời, LED, OLED [1-6]. Trong -4 đĩ, màng In2O3 pha tạp Sn (ITO) đƣợc sử dụng rộng rãi làm màng bởi vì dẫn điện tốt (~ 2 x 10 cm) đồng thời cĩ độ truyền qua cao (80 – 90 %) trong vùng ánh sáng khả kiến [7]. Tuy nhiên, số lƣợng Indium trong tự nhiên rất là hiếm và đắt dẫn đến chi phí sản xuất rất cao. Vì vậy nhu cầu tìm kiếm vật liệu thay thế In rất cần thiết, so với ITO SnO2 cũng cĩ các ƣu điểm tƣơng đồng nhƣ độ rộng vùng cấm lớn 3.87 – 4.3 eV, độ truyền qua trong vùng ánh sáng khả kiến cao, độ dẫn cao, bền hĩa và nhiệt [9]. Các phƣơng pháp chế tạo màng SnO2 và SnO2 pha tạp cĩ thể kể đến nhƣ lắng đọng hơi hĩa học (CVD) [10- 11], phun nhiệt phân [12-13], bốc bay [14], phún xạ [17]. Trong đĩ, phƣơng pháp phún xạ magnetron DC đƣợc lựa chọn bởi vì những ƣu điểm về kinh tế, triển khai trong cơng nghiệp so với phún xạ magnetron RF, PLD và khơng cần phải xử lý nhiệt so với phƣơng pháp nhƣ Sol-gel. Vì vậy, trong cơng trình này, tính chất cấu trúc, quang điện của màng dẫn điện trong suốt SnO2 loại n pha tạp Ta (TTO) đƣợc lắng đọng trên đế thạch anh bằng phƣơng pháp phún xạ magnetron DC sẽ đƣợc nghiên cứu. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
2. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta 13 TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM Màng TTO đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp phún xạ magnetron DC từ bia gốm hỗn hợp (SnO2 và Ta2O5), với 6 phần trăm khối lƣợng (% wt) Ta2O5, trong hệ tạo màng Univex 450. Đế đƣợc làm sạch bằng dung dịch NaOH 10% và acetone để loại bỏ tạp bẩn, rồi đƣợc rửa bằng nƣớc cất và đƣợc sấy khơ trƣớc khi đƣợc đƣa vào buồng chân khơng. Trƣớc khi tiến hành phún xạ tạo màng, bia vật liệu đƣợc tẩy bề mặt bằng phĩng điện plasma trong mơi trƣờng khí Argon ở áp suất khoảng 10-3 Torr trong thời gian 15 phút. Áp suất khí nền ban đầu đạt 10-5 torr, áp suất làm việc 4 x 10-3 Torr, cơng suất phún xạ là 15W và khoảng cách giữa bia và đế 7cm. Độ dày màng đƣợc xác định bằng phần mềm mơ phỏng Scout bằng làm khớp phổ truyền qua UV-VIS với mơ hình đƣợc xây dựng. Các màng cĩ bề dày khoảng 460 nm. Cấu trúc tinh thể của màng đƣợc xác định bằng phƣơng pháp nhiễu xạ tia X trên máy D8–ADVANCE. Phổ truyền qua trong vùng từ 2001100 nm đƣợc đo bằng máy UV-Vis Jasco V-530. Tính chất điện đƣợc xác định bằng phép đo Hall Van der Pauw trên máy đo HMS3000. Các màng TTO đƣợc lắng đọng ở các nhiệt độ đế khác nhau đƣợc ký hiệu TTO – x (x = tp, 200oC, 300oC, 400oC, 500oC). Đặc trƣng I-V của tiếp xúc p-n dị thể n-TTO/p-Si đƣợc khảo sát bằng máy Keithley 240. Tiếp xúc n-TTO/p-Si đƣợc khảo sát đặc trƣng sáng sử dụng đèn giả phổ mặt trời AM 1.5 với cơng suất 100 mW/cm2. Bảng 1. Kết quả đo Hall của các màng TTO đƣợc lắng đọng từ bia chứa 6% Ta2O5 theo nhiệt độ đế. T Nồng độ hạt tải Độ linh động Điện trở suất Tên mẫu -3 2 -1 -1 (°C) (cm ) (cm V s ) (cm) TTO – tp tp - - - TTO – 200 200 -4,51 x 1020 3,08 4,50 x 10-3 TTO – 300 300 -5,51 x 1020 5,64 2,01 x 10-3 TTO – 400 400 -5,83 x 1020 5,25 2,04 x 10-3 TTO – 500 500 -7,34 x 1020 0,71 1,20 x 10-2 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Tính chất điện của màng TTO được lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau Kết quả tính chất điện của màng dẫn điện trong suốt TTO đƣợc khảo sát theo nhiệt độ lắng đọng ở áp -3 suất làm việc 4 x 10 torr từ bia chứa 6% pha tạp Ta2O5 trình bày ở bảng 1. Kết quả cho thấy màng TTO cĩ điện trở vơ cùng lớn khi đƣợc lắng đọng ở nhiệt độ phịng do hiện tƣợng bù giữa hai loại hạt tải âm đƣợc đĩng gĩp bởi các donor nhƣ và hạt tải dƣơng đƣợc đĩng gĩp bởi acceptor Sn2+. Khi nhiệt độ đế trong khoảng từ 200 oC - 300 oC, màng TTO cĩ tính chất điện loại n và điện trở suất thấp đạt đƣợc là 2,01 x 10-3 cm tƣơng ứng nồng độ hạt tải và độ linh động lần lƣợt là 5,51 x 1020 cm-3, 5,64 cm2V-1s-1 ở nhiệt độ lắng đọng 300 oC. Tuy nhiên, điện trở suất của màng tăng khi nhiệt độ lắng đọng trên 400oC do độ linh động giảm, kết quả trên đƣợc giải thích do hiện tƣợng tán xạ giao động mạng khi nồng độ hạt tải lớn [5]. 3.2 Tính cấu trúc của màng TTO được lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau Hình 1 trình bày giản đồ nhiễu xạ tia X của màng TTO lắng đọng theo nhiệt độ. Kết quả cho thấy, màng TTO cĩ cấu trúc vơ định hình khi đƣợc lắng đọng ở nhiệt độ phịng và màng bắt đầu tinh thể cấu trúc tứ o giác rutile (JCPDS No. 41-14445) với mặt mạng ƣu tiên là SnO2 (101) ở nhiệt độ đế 200 C và cƣờng độ đỉnh SnO2 (101) giảm khi nhiệt độ lắng đọng tăng. Sự xuất hiện của đỉnh SnO2 (101) cũng đƣợc quan sát ở các cơng trình SnO2 pha tạp Sb hay F [18,19]. Ngồi ra, sự xuất hiện và phát triển của đỉnh SnO2 (101) đƣợc giải thích dựa vào cơng trình mơ phỏng lý thuyết [20] do sự đĩng gĩp của khuyết oxy. Ngồi ra, cƣờng độ của đỉnh SnO2 (101) giảm và sự xuất hiện SnO2 (110) và (200) đƣợc giải thích dựa vào cơng 2+ trình[7], mặt SnO2 (101) (mặt SnO2 (101) là mặt khử chứa nhiều ion Sn ) chuyển sang mặt SnO2 (110) 4+ (mặt SnO2 (110) là mặt oxy hĩa chứa nhiều Sn ) khi áp suất riêng phần oxy tăng. Trong cơng trình này, áp suất riêng phần oxy tăng do oxy nhã ra từ thiết bị trong buồng chân khơng khi nhiệt độ lắng đọng tăng nhƣ đã đề cập trong cơng trình [21]. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
3. 14 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC 200 SnO2 (101) SnO2 (110) TTO - 500 100 SnO2 (211) 0 200 TTO - 400 100 (CPS) 0 300 200 TTO - 300 100 0 400 300 TTO - 200 200 Cường độ Cườngnhiễu độ xạ 100 0 30 TTO - tp 20 10 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2 theta Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của màng TTO lắng đọng ở các nhiệt độ đế khác nhau. 400 TTO - 200 TTO - 300 300 TTO - 400 TTO - 500 200 100 Cường độ Cườngnhiễu xạ độ (CPS) 0 33.0 33.2 33.4 33.6 33.8 34.0 34.2 34.4 34.6 2 theta Hình 2. Đỉnh (101) đƣợc làm khớp hàm Gauss của các màng TTO lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau. Ngồi ra, đỉnh SnO2 (101) của các màng TTO lắng đọng theo nhiệt độ đƣợc làm khớp bằng hàm Gauss cho thấy 2 dịch về phía gĩc nhỏ chứng tỏ Ta thay thế Sn tăng theo nhiệt độ lắng đọng, do bán kích nguyên tử Ta (64 Å) nhỏ hơn so với Sn (69 Å). 3.3 Tính quang của màng TTO được lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau Hình 3 biễu diễn phổ truyền qua trong vùng bƣớc sĩng từ 200 – 1100 nm của các màng TTO đƣợc lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau. Kết quả cho thấy màng TTO đƣợc lắng đọng ở nhiệt độ phịng cĩ bờ hấp thụ ở vùng ánh sáng khả kiến. Kết quả trên cũng đã đƣợc quan sát ở màng SnO2 pha tạp Sb hay Ga [7, 11] và đƣợc giải thích do sự tồn tại của pha SnO. Pha này hấp thụ một phần ánh sáng do đĩ độ rộng vùng cấm của màng TTO đƣợc chế tạo ở điều kiện này nhỏ (Eg = 3,36 eV). Khi nhiệt độ lắng đọng trên 200oC, bờ hấp thụ dịch về vùng bƣớc sĩng ngắn do pha SnO nhận đƣợc năng lƣợng nhiệt từ đế chuyển thành pha SnO2 và độ rộng vùng cấm đạt đƣợc là 4,57 eV. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
4. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta 15 TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC 100 80 60 TTO - tp TTO - 200 40 TTO - 300 TTO - 400 Độ truyền T%qua truyền Độ TTO - 500 20 0 200 400 600 800 1000 Bước sóng  (nm) Hình 3. Phổ truyền qua của màng TTO lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau. Bảng 2. Kết quả giá trị thơng số figure of merit của màng TTO-x lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau. Độ truyền qua tại Hệ số giá trị bản chất Điện trở mặt Mẫu T bước sĩng 550 nm figure of merit RS ( / ) −1 T550 ( / ) TTO – 200 200 8,99 0,73 0,08 TTO – 300 300 4,02 0,69 0,17 TTO – 400 400 4,08 0,66 0,16 TTO – 500 500 23,96 0,63 0,02 Bên cạnh các thơng số tính chất điện và quang nhƣ điện trở suất, nồng độ hạt tải, độ linh độ và truyền qua quang học, hệ số giá trị bản chất (figure of merit ( )) cũng là thơng số quan trọng để đánh giá chất lƣợng màng TTO cĩ đáp ứng sử dụng làm điện cực trong suốt. ( ) đƣợc xác định bằng tỷ số TR10 trên Rs (TR10/Rs, trong đĩ TR và Rs là giá trị độ truyền qua ở bƣớc sĩng∅ 550 nm và điện trở mặt tƣơng ứng [22-24]. Giá trị ( ) của màng TTO – x đƣợc trình bày ở Bảng 2. Trong tất cả∅ các màng TTO – x, màng TTO – 300 cĩ giá trị lớn nhất 0,17 và giá trị này đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn của màng dẫn điện trong suốt. ∅ 3.4 Tính cấu trúc của màng TTO được lắng đọng ở các nhiệt độ khác nhau 0 5 10 4 10-1 3 10-2 Ln(I) 2 10-3 Dòng thuận I (mA) I Dòng nghịch 1 Thế mở 10-4 0,45 V 0 -6 -4 -2 0 2 4 6 10-5 -1 V (Volt) 0 1 2 3 4 5 V(Volt) Hình 4.A) Đặc trƣng I-V của tiếp xúc dị thể n-TTO 300/p-Si. B) Đồ thị bán-log của đặc trƣng I–V của tiếp xúc dị thể n-TTO 300/p-Si. Giá trị tỷ số cƣờng độ dịng thuận (IF) và dịng nghịch (IR) tại ± 2 V. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
5. 16 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC Để đánh giá khả năng ứng dụng màng TTO trong thiết bị quang điện, màng TTO đƣợc lắng đọng trên đến Si loại n (đế thƣơng mại với điện trở suất và nồng độ hạt tải lần lƣợt là 1–5  cm and 1 × 1015 cm−3). Đặc trƣng I–V của cấu trúc tiếp xúc dị thể n-TTO-300/p-Si đƣợc trình bày ở Hình 4. Hình 4A cho thấy đặc trƣng chỉnh lƣu của diode của n-TTO-300/p-Si (khảo sát trong điều kiện khơng chiếu sáng). Thế mở của tiếp xúc đạt đƣợc 0,45 V và cƣờng độ dịng rị 0,35 mA ở thế nghịch −5 V. Tỷ số cƣờng độ dịng phân cực thuận và phân cực nghịch (đồ thị bán-logarith) của tiếp xúc là 35 ở 2.0 V, và đƣợc trình bày ở Hình 4B. III (I~V1,2) 100 II (I~V2,4) 10-1 1,4 10-2 I (I~V ) I (A) I 10-3 10-4 0.01 0.1V (Volt) 1 Hình 5. Đồ thị log-log của đặc trƣng I–V tiếp xúc n-TTO /p-Si. Để xác định cơ chế dịch chuyển điện tích của tiếp xúc dị thể n-TTO-300/p-Si, đặc trƣng I-V của m tiếp xúc thể hiện đồ thị log(I/Io)-V sử dụng mối quan hệ (I~V ). Kết quả đặc trƣng ba vùng tuyến tính khác nhau và đƣợc trình bày ở Hình 5. Vùng 1, vùng thế thấp cĩ giá trị hệ số gĩc là 1,2 (I ~ V1,2) thể hiện tính chất đặc trƣng ohmic. Hệ số gĩc ở vùng 2 cĩ giá trị lớn hơn 2 (~ 2,4), đặc trƣng dịng do sự đĩng gĩp của dịng giới hạn điện tích khơng gian (SCLC) với sự hiện diện những bẫy ở gần mức fermi của lớp p-Si. Sự hiện diện của dịng SCLC chiếm ƣu thế của đặc trƣng dịng thế (I-V) thƣờng đƣợc quan sát thấy ở các bán dẫn cĩ độ rộng vùng cấm lớn [26]. Ở vùng thế cao (vùng 3) giá trị của đặc trƣng log-log cho giá trị hệ số gĩc là 1,4 (I ~ V1,4), cĩ thể lý giải rằng cơ chế vùng nghèo là trội, cĩ nghĩa là hạt tải đa số (eletron) khuếch tán qua tiếp giáp do sự bơm hạt tải từ lớp bán dẫn n sang lớp p và các bẩy đã đƣợc lắp đầy. 101 100 Hệ số góc = 0,098 10-1 0.32 Hệ số lý tưởng = 3,76 -2 I (A) I 10 Đặc trưng I-V không chiếu sáng Đặc trưng I-V chiếu sáng (Volt) V 10-3 0.24 10-4 -6 -4 -2 0 2 4 6 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 V (Volt) Ln (I) Hình 5. A) Đồ thị bán-log của đặc trƣng I–V tiếp xúc n-TTO /p-Si chiếu sáng (màu đỏ) và khơng chiếu sáng (màu đen). B) Đồ thị đặc trƣng V và Ln(I) của tiếp xúc dị thể n-TTO /p-Si. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
6. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta 17 TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC Để đánh giá khả năng ứng dụng của tiếp giáp làm cảm biến quang học tiếp xúc đƣợc khảo sát ở điều kiện chiếu sáng. Kết quả cho thấy cƣờng độ dịng ở điều kiện phân cực nghịch tăng (27 mA) ở -5 V (Hình 5A). Kết quả trên đƣợc giải thích: khi ánh sáng đƣợc chiếu vào cấu trúc tiếp xúc n-TTO-300/p-Si, ánh sáng đƣợc hấp thu bởi lớp Si, hệ quả hiện tƣợng quang sinh xảy ra và số lƣợng lỗ trống trơi về lớp TTO -300 nhƣ đƣợc đề cập trong cơng trình [25], vì thế cƣờng độ dịng rị tăng đáng kể. Bên cạnh đĩ, hệ số lý tƣởng của tiếp xúc cũng đƣợc xác định [26] bằng cách xác định hệ số gĩc của đồ thị phân cực thuận V- Ln(I) (Hình 5). Kết quả thu đƣợc hệ số lý tƣởng của diode là 3,76 đáp ứng đƣợc tiêu )) chuẩn của diode lý tƣởng. KẾT LUẬN Trong cơng trình này, chúng tơi nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đế đến cấu trúc tinh thể và tính chất quang điện của màng TTO. Màng đạt đƣợc tính chất điện loại n tốt nhất ở 300oC với điện trở suất, nồng độ hạt tải và độ linh động lần lƣợt là 4,50 x 10-3 cm. 5,51 x 1020 cm-3, 3,08 cm2V-1s-1. Màng TTO đƣợc chế tạo cĩ cấu trúc đa tinh thể rultile với mặt ƣu tiên SnO2 (101). Độ truyền qua của màng trong vùng khả kiến trên 80%, và hệ số giá trị bản thân (figure of merit) 0,17 ( / )−1, kết quả này đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn của màng dẫn điện trong suốt. Đặc trƣng I-V của màng TTO đƣợc chế tạo trên đế loại p Sillic cho đặc trƣng chỉnh lƣu với hệ số lý tƣởng 3,76 và thế mở 0,45 V. LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu này đƣợc tài trợ bởi Quỹ Phát triển khoa học và cơng nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số103.03-2017.302 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] K.L. Chopra, S. Major, D.K. Pandya, Transparent conductors—a status review, Thin Solid Films. 102 (1983) 1–46. [2] T.J. Coutts, D.L. Young, X. Li, Characterization of transparent conducting oxides, Mrs Bull. 25 (2000) 58–65. [3] K. Ravichandran, K. Thirumurugan, Type Inversion and Certain Physical Properties of Spray Pyrolysed SnO2:Al Films for Novel Transparent Electronics Applications, J. Mater. Sci. Technol. 30 (2014) 97–102. [4] K.-Y. Park, G.-W. Kim, Y.-J. Seo, S.-N. Heo, H.J. Ko, S.-H. Lee, T.K. Song, B.H. Koo, Effect of annealing temperature on properties of p-type conducting Al/SnO2/Al multilayer thin films deposited by sputtering, J. Ceram. Process. Res. 13 (2012) s385–s389. [5] Y. Huang, Z. Ji, C. Chen, Preparation and characterization of p-type transparent conducting tin-gallium oxide films, Appl. Surf. Sci. 253 (2007) 4819–4822. [6] T. Yang, X. Qin, H. Wang, Q. Jia, R. Yu, B. Wang, J. Wang, K. Ibrahim, X. Jiang, Q. He, Preparation and application in p–n homojunction diode of p-type transparent conducting Ga-doped SnO2 thin films, Thin Solid Films. 518 (2010) 5542–5545. [7] H.P. Dang, Q.H. Luc, V.H. Le, T. Le, The influence of deposition temperature and annealing temperature on Ga-doped SnO2 films prepared by direct current magnetron sputtering, J. Alloys Compd. 687 (2016) 1012–1020. [8] C.-Y. Tsay, S.-C. Liang, Fabrication of p-type conductivity in SnO2 thin films through Ga doping, J. Alloys Compd. 622 (2015) 644–650. [9] S. Sujatha Lekshmy, K. Joy, Structural and optoelectronic properties of indium doped SnO2 thin films deposited by sol gel technique, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 25 (2014) 1664–1672. [10] Z. Ji, Z. He, Y. Song, K. Liu, Z. Ye, Fabrication and characterization of indium-doped p-type SnO2 thin films, J. Cryst. Growth. 259 (2003) 282–285. © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
7. 18 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÀNG DẪN ĐIỆN TRONG SUỐT LOẠI n SnO2 PHA TẠP Ta TRÊN ĐẾ THẠCH ANH BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHÚN XẠ MAGNETRON DC [11] H.P. Dang, Q.H. Luc, T. Le, V.H. Le, The Optimum Fabrication Condition of p-Type Antimony Tin Oxide Thin Films Prepared by DC Magnetron Sputtering, J. Nanomater. 2016 (2016) 1–11. [12] J. Ni, X. Zhao, X. Zheng, J. Zhao, B. Liu, Electrical, structural, photoluminescence and optical properties of p-type conducting, antimony-doped SnO2 thin films, Acta Mater. 57 (2009) 278–285. [13] J.M. Wu, A room temperature ethanol sensor made from p-type Sb-doped SnO2 nanowires, Nanotechnology. 21 (2010) 235501. [14] S. Yu, W. Zhang, L. Li, D. Xu, H. Dong, Y. Jin, Fabrication of p-type SnO2 films via pulsed laser deposition method by using Sb as dopant, Appl. Surf. Sci. 286 (2013) 417–420. [15] S.S. Pan, G.H. Li, L.B. Wang, Y.D. Shen, Y. Wang, T. Mei, X. Hu, Atomic nitrogen doping and p-type conduction in SnO2, Appl. Phys. Lett. 95 (2009) 222112. [16] S.S. Pan, S. Wang, Y.X. Zhang, Y.Y. Luo, F.Y. Kong, S.C. Xu, J.M. Xu, G.H. Li, p-type conduction in nitrogen- doped SnO2 films grown by thermal processing of tin nitride films, Appl. Phys. A. 109 (2012) 267–271. [17] J.M. Ni, X.J. Zhao, J. Zhao, Structural, Electrical and Optical Properties of p-Type Transparent Conducting SnO2:Zn Film, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 22 (2012) 21–26. [18] J. Montero, C. Guillén, C.G. Granqvist, J. Herrero, G.A. Niklasson, Preferential orientation and surface oxidation control in reactively sputter deposited nanocrystalline SnO2:Sb films: electrochemical and optical results, ECS J. Solid State Sci. Technol. 3 (2014) N151–N153. [19] . M.B. Mohagheghia, N. Shahtahmasebi, M.R. Alinejad, A. Youssefi, M. ShokoohSaremi, Fe-doped SnO2 transparent semi-conducting thin films deposited by spray pyrolysis technique: thermoelectric and p-type conductivity properties, Solid State Sci. 11 (2009) 233-239. [20] . G. Qin, D. Li, Z. Feng, S. Liu, First principles study on the properties of p-type conducting In:SnO2, Thin Solid Films. 517 (2009) 3345–3349. [21] . A. Rabis, D. Kramer, E. Fabbri, M. Worsdale, R. Kưtz, T.J. Schmidt, Catalyzed SnO2 Thin Films: Theoretical and Experimental Insights into Fabrication and Electrocatalytic Properties, J. Phys. Chem. C. 118 (2014) 11292–11302. [22] . V. Fauzia, M.N. Yusnidar, L.H. Lalasari, A. Subhan, A.A. Umar, High figure of merit transparent conducting Sb-doped SnO2 thin films prepared via ultrasonic spray pyrolysis, J. Alloys Compd. 720(2017) 79-85. [23] K. Ravichandran, K. Thirumurugan, Type inversion and certain physical properties of spray pyrolyzed SnO2:Al films for novel transparent electronics applications, J. Mater. Sci. Technol. 30 (2014) 97-102. [24] A.A. Yadav, Influence of film thickness on structural, optical, and electrical properties of spray deposited antimony doped SnO2 thin films, Thin Solid Films 591 (2015) 18e24, [25] T.T.A. Tuan, D.-H. Kuo, A.D. Saragih, G.-Z. Li, Electrical properties of RF-sputtered Zn-doped GaN films and p -Zn-GaN/ n -Si hetero junction diode with low leakage current of 10 -9 A and a high rectifcation ratio above 10 5, Mater. Sci. Eng.: B 222 (2017) 18–25. [26] . M. Dutta, D. Basak, p-ZnO∕n-Si heterojunction: sol-gel fabrication, photoresponse properties, and transport mechanism, Appl. Phys. Lett. 92 (2008) 212112. Ngày nhận bài: 19/03/2019 Ngày chấp nhận đăng: 16/08/2019 © 2020 Trƣờng Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh