Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ Ôxy lên các đặc tính cấu trúc điện và quang của màng mỏng NiO

Abstract

Màng mỏng bán dẫn ôxít niken có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau đặc biệt là trong các tế bào quang điện. Trong nghiên cứu này, màng mỏng ôxít niken được lắng đọng trên đế thủy tinh bằng phương pháp phún xạ xoay chiều ở 100 °C với các tỷ lệ ôxy đầu vào khác nhau. Khi tỷ lệ phần trăm ôxy (O2/(Ar+O2) x 100%) được thay đổi từ 30% đến 70% thì các đặc tính cấu trúc, quang và điện biến đổi mạnh. Khi tăng nồng độ ôxy, độ kết tinh giảm dần và chuyển sang trạng thái gần như vô định hình ở nồng độ ôxy 70%; kích thước các hạt tinh thể giảm dần. Tất cả các màng NiO được lắng đọng trong khoảng 30-70% ôxy đều có đặc tính bán dẫn loại p. Độ linh động hạt tải của các màng NiO khá cao, nằm trong khoảng 5,384 x 1019 - 4,339 x 1021 cm-3, phù hợp cho ứng dụng làm lớp vận chuyển lỗ trống. Các kết quả này cho thấy màng mỏng NiO có tiềm năng ứng dụng cho các thiết bị quang điện, đặc biệt là pin mặt trời màng mỏng thế hệ mới.