Mg含量对N掺杂MgZnO薄膜的光电性能和N掺杂行为的影响

摘要

利用射频磁控溅射技术,在相同流量的氮气、氩气混合气体条件下,在石英基片上溅射获得了不同Mg含量的N掺杂MgxZn1-xO薄膜,并研究了Mg含量对N的掺杂行为和薄膜光电性能的影响.结果显示,在N掺杂MgxZn1-xO薄膜中,随着Mg含量的增加,薄膜的电阻率增加,载流子浓度下降;X射线电子能谱中位于395 eV左右的N1s峰强逐渐减弱、甚至消失;Raman光谱中与受主NO相关的位于272 cm-1、642 cm-1左右的振动峰也随之减弱、消失.得到的结果表明:在N和O的化学势相同的条件下,薄膜中Mg含量对N的掺杂行为有一定的影响,随着Mg含量的增加,受主NO的掺杂浓度降低,N的掺杂状态发生变化;N掺杂Mgr Zn1-xO薄膜中Mg含量低时,存在NO与(N2)O两种状态;Mg含量高时,薄膜中只存在(N2)O一种形式.