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Ni,Fe离子掺杂对Ge-Sb-Se薄膜的结构与性能影响研究

张海芳 杜丕一 翁文剑 韩高荣

Ni,Fe离子掺杂对Ge-Sb-Se薄膜的结构与性能影响研究

张海芳, 杜丕一, 翁文剑, 韩高荣
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  • 采用低温烧结靶材,以电子束蒸发方法制备了掺Fe和掺Ni的Ge-Sb-Se薄膜,所制备的薄膜均为p型半导体.用AFM,UV-VIS,Hall和阻抗分析仪研究了薄膜的形貌、结构和性能.研究表明薄膜形成时的成膜离子活性大、掺杂元素与系统本征元素电负性间差值小以及一定的热处理后,薄膜的网络结构相对较完整,网络畸变较小,缺陷也较少.掺杂Fe,Ni既可参与Ge-Sb-Se薄膜成键,影响网络结构的完整性;也会在费米能级附近引入缺陷态密度,增加了对载流子跃迁的陷阱作用.与Fe掺杂相比,Ni掺杂使薄膜具有较完整的网络结构,较低的中性悬挂键浓度和在交变电场下可具有较少的极化子产生,相应粗糙度较小、光学带隙较宽、载流子迁移率较高、载流子浓度较低和薄膜介电损耗较小.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50372057和50332030);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20020335017).
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-03-04
  • 修回日期:  2005-05-08
  • 刊出日期:  2005-11-20

Ni,Fe离子掺杂对Ge-Sb-Se薄膜的结构与性能影响研究

  • 1. 浙江大学材料系,硅材料国家重点实验室,杭州 310027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50372057和50332030)

    教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20020335017).

摘要: 采用低温烧结靶材,以电子束蒸发方法制备了掺Fe和掺Ni的Ge-Sb-Se薄膜,所制备的薄膜均为p型半导体.用AFM,UV-VIS,Hall和阻抗分析仪研究了薄膜的形貌、结构和性能.研究表明薄膜形成时的成膜离子活性大、掺杂元素与系统本征元素电负性间差值小以及一定的热处理后,薄膜的网络结构相对较完整,网络畸变较小,缺陷也较少.掺杂Fe,Ni既可参与Ge-Sb-Se薄膜成键,影响网络结构的完整性;也会在费米能级附近引入缺陷态密度,增加了对载流子跃迁的陷阱作用.与Fe掺杂相比,Ni掺杂使薄膜具有较完整的网络结构,较低的中性悬挂键浓度和在交变电场下可具有较少的极化子产生,相应粗糙度较小、光学带隙较宽、载流子迁移率较高、载流子浓度较低和薄膜介电损耗较小.

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