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溅射制备Ge,Nb共掺杂窄光学带隙和低电阻率的TiO2薄膜

罗晓东 狄国庆

溅射制备Ge,Nb共掺杂窄光学带隙和低电阻率的TiO2薄膜

罗晓东, 狄国庆
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  • 采用射频磁控溅射技术制备了Ge, Nb共掺杂的锐钛矿结构TiO2薄膜,详细探讨了薄膜的结构、 电阻率及光学带隙等性质随Ge, Nb掺杂量、溅射功率和热处理温度等参数的变化, 发现Ge, Nb共掺杂可以同时调节TiO2薄膜的光学带隙和电阻率. 体积分数约为6% Nb和20% Ge的共掺杂TiO2薄膜电阻率由104 Ω/cm减小至 10-1 Ω/cm,光学带隙由3.2 eV减小至1.9 eV. 退火后掺杂TiO2薄膜不仅显示更低的电阻率,还表现出更强的可见-红外光吸收. 结果表明,改变Ge, Nb的掺杂量和退火条件能够制备出电阻率和带隙都可调的TiO2薄膜.
    • 基金项目: 江苏省高校自然科学重大基础研究项目(批准号: 05KJA43006)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-02
  • 修回日期:  2012-05-08
  • 刊出日期:  2012-10-20

溅射制备Ge,Nb共掺杂窄光学带隙和低电阻率的TiO2薄膜

  • 1. 苏州大学物理科学与技术学院,薄膜材料江苏省重点实验室, 苏州 215006
    基金项目: 

    江苏省高校自然科学重大基础研究项目(批准号: 05KJA43006)资助的课题.

摘要: 采用射频磁控溅射技术制备了Ge, Nb共掺杂的锐钛矿结构TiO2薄膜,详细探讨了薄膜的结构、 电阻率及光学带隙等性质随Ge, Nb掺杂量、溅射功率和热处理温度等参数的变化, 发现Ge, Nb共掺杂可以同时调节TiO2薄膜的光学带隙和电阻率. 体积分数约为6% Nb和20% Ge的共掺杂TiO2薄膜电阻率由104 Ω/cm减小至 10-1 Ω/cm,光学带隙由3.2 eV减小至1.9 eV. 退火后掺杂TiO2薄膜不仅显示更低的电阻率,还表现出更强的可见-红外光吸收. 结果表明,改变Ge, Nb的掺杂量和退火条件能够制备出电阻率和带隙都可调的TiO2薄膜.

English Abstract

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