Publication detail

Structural And Optical Properties Of Sol-gel Processed ZnCdMgO Nanostructured Films As Transparent Conductor

Authors: Kumar Praveen | Singh Amritpal | Pathak Dinesh | Hromádko Luděk | Wágner Tomáš

Year: 2014

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Advanced Materials Letters

Publisher name: VBRI Press

Place: Linköping

Page from-to: 587-592

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Strukturní a optické vlasnosti sol-gel metodou připravených ZnCdMgO nanostrukturovaných vrstev jako transparentních vodičů	V této práci presentujeme strukturní a optické vlastnosti systémů Zn0.9(Cd1-xMgx)0.1, kde (0 ≤ x ≤ 1.0) ve formě nanostrukturovaných vrstev syntetizovaných metodou sol-gel. Tyto vrstyv byly charakterizovány rtg. difrakcí, SEM, AFM, Elektrické a optické vlastnosti včetně fotoluminiscence byly take studovány.v rentgenostrukturní analýza určila hexagonální strukturu (wurtzite) připravených materiálů v závislosti na koncentraci Mg. Dály byl určeny I některé mechanické vlastnosti. Zmenšování velikosti částic a s tím i povrchové hrubosti souviselo s růstem koncetrace Mg a vznikem zrn kulového tvaru. AFM a SEM snímky potvrzují též hladký povrch připravených vrstev. Vrstvy bohaté na Mg mají I zvýšenou propustnost ve viditelné a NIR oblasti spectra, opačně se chovají vrstvy nadbytkem Cd. Zakázaný pás roste s rostoucí koncentrací Mg v rozmezí 3.19 až 3.40 eV. Tento záver potvrdila fotoluminiscence, kde bylo pozorováno méně poruch. Elektrický odpor rostl od 0.3×102 to 169.4×102 Ω.cm-1 s rostoucí koncentrací Mg. Připravené vrstvy, kde x=0.4 a x=0.6 měly optimální kombinaci propustnosti a elektrického odporu s příslibem aplikace transparentního vodiče.	tenké vrstvy; transparentní vodivé oxidy; polovodiče s velkou šířkou zakázaného pásu; transparence; vodivost
eng	Structural And Optical Properties Of Sol-gel Processed ZnCdMgO Nanostructured Films As Transparent Conductor	In the present work, we report the structural and optical properties of sol-gel synthesized Zn0.9(Cd1-xMgx)0.1O (0 ≤ x ≤ 1.0) nanostructured films investigated by using the X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, electrical resistivity, optical absorption and photoluminescence spectroscopic techniques. The X-ray diffraction study has revealed the hexagonal wurtzite crystal structure having favorable c-axis orientation for the increase in Mg concentration. The stress-strain calculation reveals the compressive stresses in Cd rich films whereas Mg rich films experience the tensile stress. Reduction of grain size and surface roughness has been observed with the increase in Mg concentration with more spherical grains. The AFM and SEM micrographs reveal the smooth surface morphology of the synthesized films. The magnesium rich films show high transmission in the visible and NIR region but show decrease in it with the increase in Cd concentration. The band gap increases from 3.19 to 3.40 eV with increase in Mg content. The photoluminescence measurement reveals the decrease in the defects and increase in band gap with the increase in Mg content in the films. The electrical resistivity has been found to be increased from 0.3×102 to 169.4×102 Ω-cm with increase in Mg concentration. The present study reports that the compositions x=0.4 and x=0.6 have the optimized combination of optical transmittance and better electrical resistivity values in this system for their possible applications as transparent conductors. The present results provide important data for TCOs processing with an optimized content of metal dopants for better transparency and conductivity.	Thin films; transparent conducting oxides; wide band gap semiconductors; transparency; conductivity

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links