Spectroscopic ellipsometry characterization of ZnO:Sn thin films with various Sn composition deposited by remote-plasma reactive sputtering

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Janíček, Petr cze
dc.contributor.author Niang, Kham cze
dc.contributor.author Mistrík, Jan cze
dc.contributor.author Pálka, Karel cze
dc.contributor.author Flewitt, Andrew cze
dc.date.accessioned 2017-09-19T11:56:43Z
dc.date.available 2017-09-19T11:56:43Z
dc.date.issued 2017 eng
dc.identifier.issn 0169-4332 eng
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10195/69528
dc.description.abstract ZnO:Sn thin films were deposited onto thermally oxidized silicon substrates using a remote plasma reactive sputtering. Their optical constants (refractive index n and extinction coefficient k) were determined from ellipsometric data recorded over a wide spectral range (0.05 – 6 eV). Parametrization of ZnO:Sn complex dielectric permittivity consists of a parameterized semiconductor oscillator function describing the short wavelength absorption edge, a Drude oscillator describing free carrier absorption in near-infrared part of spectra and a Lorentz oscillator describing the long wavelength absorption edge and intra-band absorption in the ultra-violet part of the spectra. Using a Mott-Davis model, the increase in local disorder with increasing Sn doping is quantified from the short wavelength absorption edge onset. Using the Wemple-DiDomenico single oscillator model for the transparent part of the optical constants spectra, an increase in the centroid distance of the valence and conduction bands with increasing Sn doping is shown and only slight increase in intensity of the inter-band optical transition due to Sn doping occurs. The Drude model applied in the near-infrared part of the spectra revealed the free carrier concentration and mobility of ZnO:Sn. Results show that the range of transparency of prepared ZnO:Sn layers is not dramatically affected by Sn doping whereas electrical conductivity could be controlled by Sn doping. Refractive index in the transparent part is comparable with amorphous Indium Gallium Zinc Oxide allowing utilization of prepared ZnO:Sn layers as an indium-free alternative. eng
dc.format p. 557-564 eng
dc.language.iso eng eng
dc.relation.ispartof Applied Surface Science, volume 2017, issue: 421 eng
dc.rights Pouze v rámci univerzity eng
dc.subject spectroscopic ellipsometry eng
dc.subject remote-plasma reactive sputtering eng
dc.subject ZnO:Sn eng
dc.subject optical properties eng
dc.subject spektroskopické elipsometrie cze
dc.subject remote-plazma reaktivní rozprašování cze
dc.subject ZnO: Sn cze
dc.subject optické vlastnosti cze
dc.title Spectroscopic ellipsometry characterization of ZnO:Sn thin films with various Sn composition deposited by remote-plasma reactive sputtering eng
dc.title.alternative Spektroskopické elipsometrie charakterizace ZnO: Sn tenkých vrstev s různým složením Sn naplavené dálkové plazmové reaktivního rozprašování cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated ZnO: Sn tenké vrstvy byly deponovány na tepelně oxidované křemíkových substrátů pomocí dálkového plazmové reaktivní rozprašování. Jejich optické konstanty (index lomu n a extinkční koeficient k) byly stanoveny z elipsometrických údajů zaznamenaných v širokém rozsahu vlnových délek (0,05-6 eV). Parametrizace ZnO: Sn komplexní dielektrickou permitivitu se skládá z parametrické funkce polovodičového oscilátoru popisující absorpční hranu krátké vlnové délky, je Drude oscilátor popisující volný absorpci nosič v blízké infračervené části spektra a Lorentz oscilátoru popisující absorpční hranu dlouhé vlnové délky a intra-band absorpce v ultrafialové části spektra. Za použití modelu Mott-Davis, zvýšení lokální poruchy se zvyšující Sn dopingu se kvantifikuje od počátku absorpční hrany s krátkou vlnovou délkou. Pomocí Wemple-DiDomenico jednotný model oscilátor pro průhledné části optického konstant spektra, zvýšení těžiště vzdálenosti valence a pásma vodivosti s rostoucí Sn dopingu je znázorněn a jen nepatrné zvýšení intenzity inter-band optického přechodu v důsledku SN dojde k dopingu. Model Drude použita v blízké infračervené části spektra ukázala, že koncentrace volného nosiče a mobilitu ZnO: Sn. Výsledky ukazují, že rozsah transparentnosti připraveného ZnO: Sn vrstvy není výrazně ovlivněn Sn dopingu vzhledem k tomu, elektrická vodivost by mohla být řízena Sn dopingu. Index lomu v průhledné části je srovnatelná s amorfní Indium Gallium oxid zinečnatý umožňuje využití připraveného ZnO: Sn vrstvy jako indium bez alternativy. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.1016/j.apsusc.2016.10.169 eng
dc.relation.publisherversion http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433216322954 eng
dc.identifier.wos 000408756700046
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85006106016
dc.identifier.obd 39876943 eng


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet