Ti含量对溶胶-凝胶法制备Ti、Ga共掺ZnO薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上沉积纳米结构Ti、Ga共掺ZnO薄膜(TGZO,Ga掺杂量为1.0%(原子分数,下同)),用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计(UV-Vis)、四探针测试仪、霍尔效应测试仪研究了Ti含量对TGZO薄膜的物相组成、表面形貌、电学和光学性能的影响。结果表明:所有TGZO薄膜均表现出六方纤锌矿的多晶结构,并具有(002)择优取向生长,在380~780 nm波长范围内具有良好的透射率(>86%);随着Ti含量的增加,TGZO薄膜的晶粒尺寸和可见光平均透射率均先增加后减小,而光学带隙和电阻率先减小后增加;Ti掺杂量为1.0%时,具有最高的可见光透射率92.82%,最窄的光学带隙3.249 eV,以及最低电阻率2.544×10-3Ω·cm。