MOCVD法制备的镓掺杂ZnO透明导电薄膜：结构调控与性能优化

本文主要探讨了镓掺杂氧化锌透明导电薄膜的制备工艺及其性能优化。通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术，研究者迟景阳、李雪等人在大连理工大学物理与光电工程学院和集成光电子国家重点实验室合作，成功地制备出了一系列具有高透过率和低电阻率的ZnO:Ga薄膜。他们特别关注了氧气流量这一关键参数对薄膜结构、电学性质以及透过率的影响。 在实验过程中，研究人员使用了二乙基锌作为Zn源，三甲基镓作为Ga源，并将氧气作为氧化剂，高纯氩气作为载气。通过精确控制氧气流量，他们发现当氧气流量适当时，能够获得透明度接近80%的薄膜，这在太阳能电池和LED透明电极等领域具有显著优势。方块电阻甚至可以降低至18.28欧姆/平方，显示出出色的导电性能。 ZnO由于其宽的禁带宽度（3.37 eV）和较小的激子束缚能（60 meV），使得它在蓝、紫外光电器件中有很大的应用潜力。作为n型半导体且可见光吸收较少，透明导电薄膜的特性使其在现代光电领域中受到广泛关注。尽管ZnO薄膜有多种制备方法，如溅射法、真空反应蒸发法、化学气相沉积法等，但MOCVD因其产业化优势和高质量薄膜的制备能力，在半导体工业中被广泛应用。 该研究旨在寻找稳定的样品制备条件，以确保在实际光电器件中的可靠性和实用性。通过细致的实验设计和优化，研究人员不仅提高了薄膜的透明度和导电性能，还为ZnO:Ga透明导电薄膜的进一步开发和应用提供了有价值的数据支持。 这篇文章是关于利用MOCVD技术在蓝宝石衬底上制备高性能ZnO:Ga薄膜的重要研究，其研究成果对于推动氧化锌透明导电薄膜在光电子领域的应用具有重要意义。