Publikace detail

Spectroscopic ellipsometry characterization of ZnO:Sn thin films with various Sn composition deposited by remote-plasma reactive sputtering

Autoři: Janíček Petr | Niang Kham | Mistrík Jan | Pálka Karel | Flewitt Andrew

Rok: 2017

Druh publikace: článek v odborném periodiku

Název zdroje: Applied Surface Science

Název nakladatele: Elsevier Science BV

Místo vydání: Amsterdam

Strana od-do: 557-564

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Spektroskopické elipsometrie charakterizace ZnO: Sn tenkých vrstev s různým složením Sn naplavené dálkové plazmové reaktivního rozprašování	ZnO: Sn tenké vrstvy byly deponovány na tepelně oxidované křemíkových substrátů pomocí dálkového plazmové reaktivní rozprašování. Jejich optické konstanty (index lomu n a extinkční koeficient k) byly stanoveny z elipsometrických údajů zaznamenaných v širokém rozsahu vlnových délek (0,05-6 eV). Parametrizace ZnO: Sn komplexní dielektrickou permitivitu se skládá z parametrické funkce polovodičového oscilátoru popisující absorpční hranu krátké vlnové délky, je Drude oscilátor popisující volný absorpci nosič v blízké infračervené části spektra a Lorentz oscilátoru popisující absorpční hranu dlouhé vlnové délky a intra-band absorpce v ultrafialové části spektra. Za použití modelu Mott-Davis, zvýšení lokální poruchy se zvyšující Sn dopingu se kvantifikuje od počátku absorpční hrany s krátkou vlnovou délkou. Pomocí Wemple-DiDomenico jednotný model oscilátor pro průhledné části optického konstant spektra, zvýšení těžiště vzdálenosti valence a pásma vodivosti s rostoucí Sn dopingu je znázorněn a jen nepatrné zvýšení intenzity inter-band optického přechodu v důsledku SN dojde k dopingu. Model Drude použita v blízké infračervené části spektra ukázala, že koncentrace volného nosiče a mobilitu ZnO: Sn. Výsledky ukazují, že rozsah transparentnosti připraveného ZnO: Sn vrstvy není výrazně ovlivněn Sn dopingu vzhledem k tomu, elektrická vodivost by mohla být řízena Sn dopingu. Index lomu v průhledné části je srovnatelná s amorfní Indium Gallium oxid zinečnatý umožňuje využití připraveného ZnO: Sn vrstvy jako indium bez alternativy.	spektroskopické elipsometrie; remote-plazma reaktivní rozprašování; ZnO: Sn; optické vlastnosti
eng	Spectroscopic ellipsometry characterization of ZnO:Sn thin films with various Sn composition deposited by remote-plasma reactive sputtering	ZnO:Sn thin films were deposited onto thermally oxidized silicon substrates using a remote plasma reactive sputtering. Their optical constants (refractive index n and extinction coefficient k) were determined from ellipsometric data recorded over a wide spectral range (0.05 – 6 eV). Parametrization of ZnO:Sn complex dielectric permittivity consists of a parameterized semiconductor oscillator function describing the short wavelength absorption edge, a Drude oscillator describing free carrier absorption in near-infrared part of spectra and a Lorentz oscillator describing the long wavelength absorption edge and intra-band absorption in the ultra-violet part of the spectra. Using a Mott-Davis model, the increase in local disorder with increasing Sn doping is quantified from the short wavelength absorption edge onset. Using the Wemple-DiDomenico single oscillator model for the transparent part of the optical constants spectra, an increase in the centroid distance of the valence and conduction bands with increasing Sn doping is shown and only slight increase in intensity of the inter-band optical transition due to Sn doping occurs. The Drude model applied in the near-infrared part of the spectra revealed the free carrier concentration and mobility of ZnO:Sn. Results show that the range of transparency of prepared ZnO:Sn layers is not dramatically affected by Sn doping whereas electrical conductivity could be controlled by Sn doping. Refractive index in the transparent part is comparable with amorphous Indium Gallium Zinc Oxide allowing utilization of prepared ZnO:Sn layers as an indium-free alternative.	spectroscopic ellipsometry; remote-plasma reactive sputtering; ZnO:Sn; optical properties

Vyhledávání

Přihlášení pro studenty

Přihlášení pro zaměstnance

Publikace detail

Katedry

Ústavy a pracoviště

Jak nás najdete?

Služby

Často hledáte