纳米氧化锌压敏电阻的特性使其能具有过压保护,抗雷击,抑制瞬间脉冲等等的作用,这些特性使其成为应用最为广泛的半导体材料。纳米氧化锌薄膜还可以制作压力传感器,特别适合于高温条件工作。另外,氧化锌纳米也可用于制作超级电容器等重要部件。

    发光掺杂氧化锌(AZO)薄膜表现出令人十分感兴趣的光电子性质,使其适用于制造光伏电池,平板显示电极,太阳能电池等。 到目前为止,有许多应用 依赖于所建立的n型透明导电氧化物,例如氧化铟锡和掺氟氧化锡。 然而,铝掺杂的氧化锌作为替代的透明导电氧化物,由于其优点,如低成本,无毒,可用性广泛和更稳定的环境稳定性。它们对于,例如表面声学器件,波导,气体传感器和压电换能器的其它设备也是有用的。 以较低的加工成本制造Al掺杂氧化锌薄膜肯定会使光电子器件和其他器件变得更加便宜且应用范围更广。

3  Al掺杂氧化锌薄膜的电性能

透明导电氧化物(TCO)膜已被广泛用作诸如触摸屏,平板显示器(FPD)和薄膜太阳能电池之类的光电器件。对于高质量的显示应用,TCO薄膜在可见光区应具有高透光率和高导电性。氧化铟锡(ITO)已经是多年来主要用于平板显示器行业的主要TCO 。然而,杂质掺杂的氧化锌(氧化锌)被广泛接受为ITO基TCO的替代品,因为它具有成本低,资源可利用性(约为1000倍,比铟丰富)的优点,无毒性和高热/化学稳定性。未掺杂的氧化锌通常由于较低的载流子浓度而呈现高电阻率。通过增加载流子浓度或载流子迁移率,可以提高TCO的电性能,特别是导电性。已经报道了铝(Al),铟(In)和镓(Ga)作为氧化锌基TCO膜的有效掺杂剂。在掺杂这些元素的氧化锌膜中,Al掺杂的氧化锌(AZO)膜显示出最低的电阻率,其接近ITO膜的电阻率。 AZO膜也是宽带隙半导体(Eg = 3.4-3.7eV),其在可见光波长区域具有高的透光率。然而,对于未来的显示技术应用,需要进一步降低电阻率。据报道,最近使用超薄银(Ag)中间层来提高TCO膜的导电性。然而,已知的是,随着Ag层间厚度的增加,多层TCO膜的透射率显着降低,尽管电性能得到提高。各种沉积方法如热蒸发,化学气相沉积,喷雾热解,溶胶 - 凝胶法,脉冲激光沉积和溅射已被用于沉积AZO和金属膜。在这些技术中,已知溅射是在高沉积速率下获得高度均匀的膜的最有利的沉积方法。

Al掺杂氧化锌薄膜已经通过各种实验技术生产,例如射频(RF)磁控溅射,脉冲激光沉积,化学蒸气和化学溶液沉积 。近年来,基于溶液的涂层技术变得特别有趣,因为与相对于真空的方法相比,生产成本降低。在溶液沉积方法中,与其他薄膜沉积工艺相比,浸涂是一种便宜的技术,并且需要更少的设备。通过浸涂方法的Al掺杂氧化锌薄膜可以用简单的涂布设备完成。报道了浸涂AZO薄膜呈现出高度取向的纳米晶体结构。

    在过去的几十年中,氧化锌(氧化锌)已经发展成为一种新型研究材料,在各种光电器件和传感器等领域得到应用。它在室温下具有宽带隙和大的激子结合能,并且根据需要,可以通过掺杂合适的金属和/或非金属来调节带隙。例如,氧化锌中的Zn位置处的Cd取代导致带隙降低到3.0eV,而Zn位置处的Mg取代增加到4.0eV 。由于存在天然点缺陷(反应物,间隙,空位),结构缺陷,n型掺杂,例如O位点处的F和Cl,氧化锌体系表现出n型导电性。 B,Al和Ga在Zn位点;和无意的H并入。有必要使用高品质的p型或n型氧化锌薄膜来实现它们在用于特定目的的器件中的应用。然而,氧化锌具有不对称的掺杂限制,即具有成为n型而不是p型的倾向。来,自|优;尔`论^文/网www.youerw.com

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