Effects of Al dopant on structural and optical properties of ZnO thin films prepared by sol-gel

• Autorzy: Pogrebnjak A. D. , Muhammed A. A. , Karash E. T. , Jamil N. Y. , Partyka J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ domieszki Al na właściwości strukturalne i optyczne cienkich warstw ZnO wytworzonych metodą zol-żel

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Transparent and conductive Al doped ZnO thin films were synthesized at room temperature by sol gel technique both pure ZnO and Aldoped( 1,3,and5%) thin films were deposited on a glass substrate. The sols were prepared using zinc acetate dehydrate and aluminum chloride provides Al ions, played an important role in improvement of the c – axis, the structural characteristics have been studied by X-ray diffraction, and UV–Vis-NIR spectroscopy. The films are transparent from the near ultraviolet to the near infrared, SEM image also showed that the average grain size is decreased with increasing of Al concentration, band gap values of prepared thin films varied in the range of (3.18 – 3.42 eV).

PL

Przejrzyste i przewodzące cienkie warstwy Al domieszkowane ZnO zostały zsyntetyzowane w temperaturze pokojowej techniką zolżel. Na podłożu szklanym naniesiono cienkie warstwy Al niedomieszkowanego oraz domieszkowanego ZnO w stosunku 1, 3, i 5%. Zole zostały przygotowane wykorzystując dwuwodny octan cynku i chlorek aluminium. Jony Al odegrały ważną rolę w ulepszaniu osi c. Charakterystyki stukturalne przebadano metodą dyfrakcji rentgenowskiej i spektroskopii UV-Vis-NIR. Warstwy są przejrzyste od bliskiego ultrafioletu do bliskiej podczerwieni. Obrazy SEM wykazały również, że średni rozmiar ziarna zmniejsza się wraz ze wzrostem poziomu domieszkowania Al. Wartości przerw między pasmami w przygotowanych cienkich warstwach zmieniały się w zakresie (3.18 – 3.42 eV).

Słowa kluczowe

EN

thin films; sol-gel; ZnO; Al; doping; optical properties; pulsed laser deposition

PL

cienkie warstwy; zol-żel; ZnO; Al; domieszkowanie; właściwości optyczne; osadzanie laserowe impulsowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 3b
• Strony: 315--317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Pogrebnjak A. D.

• Sumy State University, St-Rimsky ,Korsakov 2, 40002 Sumy, Ukraine

autor

Muhammed A. A.

• Sumy State University, St-Rimsky ,Korsakov 2, 40002 Sumy, Ukraine

autor

Karash E. T.

• Technical of Education, Institute of Mosul, Mosul, Iraq

autor

Jamil N. Y.

• University of Mosul, Mosul, Set Culture, Iraq

autor

Partyka J.

• Department of Electrical Devices and High Voltage Technology, Lublin University of Technology, 38a Nadbystrzycka Str., 20-618, Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Shan F.K., Yu Y.S., Band gap energy of pure and Aldoped ZnO thin films, Journal of the European Ceramic Society, 24 (2005), 1869-1872
• [2] Kim Y.S., Tai W.P., Shu S. J., Effect of preheating temperature on Structural and optical properties of ZnO thin films by sol–gel process, Thin Solid Films, 491 (2005), 54-60
• [3] Pogrebnjak A.D., Jamil N.Y., Muhammed A.K.M. Structural and optical properties of ZnO prepared by CVD before and after annealing, Metallofiz. Noveishie Tekhnol, 33 (2011), 235-241
• [4] Rozati S.M. Influence of substrate temperature on the structure of ZnO:Al thin films / S.M. Rozati, S.H. Akese, Cryst. Res. Technol, 43(2007), n.1-3, 273-275.
• [5] Wienke J. ZnO:In deposition by spray pyrolysis -influence of the growth condition of the electrical and optical properties , Thin Solid Films, (2007) ,n. 4, 5-11.
• [6] Tang P., Zu Z.K., Wong G.K.L., Kawasaki M., Ohtomo A., Koinuma H., Segawa Y., Ultraviolet spontaneous and stimulated emissions from ZnO microcrystallite thin Film at room temperature, Solid State, 103 (1997), 459-463
• [7] Aqili A.,K.S. Ali A.M., Characterization of zinc telluride thin films deposited by two-source technique and post-annealed in nitrogen ambient , J. Crystal Growth,317(2011),47-51.
• [8] Bandyopadhyay S., Paul G.K, Sen S.K., Study of optical properties of some sol–gel derived films of ZnO, Solar Energy Materials and Solar Cells, 71 (2002), 103-113
• [9] Pogrebnjak A.D.Jamil N.Y.,Muhamed A.M, Electrical and optical properties of ZnO:Al films prepared by chemical vapour deposition (CVD) / Proceedings of 1st International conference “Nanomaterials: Applications & properties” (NAP-2011). – Ukraine, Crimea, Alushta, Sptember 27-30, (2011). 226-232.
• [10] Pogrebnjak A.D.,Muhamed A.K.M., Simulation Study of Effect on Thin Film GIGS Solar Cell Perfomence, J. Nano-Electron. Phys, 3(2011),52-59