Name: synthesis and characterization of high c-axis zno thin film by plasma enhanced chemical vapor deposition system and its uv photodetector application
Uploaded: 2015-10-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application at JoVE.c

Dette arbejde blev støttet af Ministeriet for Videnskab og Teknologi og National Science Rådet for Republikken Kina (kontrakt nr. NSC 101-2221-E-027-042 og NSC 101-2622-E-027-003-CC2). DH Wei takker National Taipei University of Technology (TAIPEI TECH) til Dr. Shechtman-prisen Award.

1. Substrat Forberedelse og rengøring <ol><li> Skær 10 mm x 10 mm siliciumsubstrater fra Si (100) wafer. </li><li> Skær 10 mm x 10 mm glas substrater. </li><li> Brug ultralyd renere at rense silicium og glassubstrater med acetone i 10 minutter, alkohol i 10 minutter, og derefter isopropanol i 15 minutter. </li><li> Skyl substrater med deioniseret (DI) vand tre gange. </li><li> Blow-tørre substrater med en kvælstof pistol. </li></ol> 2. DEZn Forberedelse og Preservation <p class="jove_con...

<ol>
	<li>Choppali, U., Kougianos, E., Mohanty, S. P., Gorman, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+annealing+on+polymeric+derived+ZnO+thin+films+on+sapphire.">Influence of annealing on polymeric derived ZnO thin films on sapphire.</a> Thin Solid Films. 545, 466-470 (2013).</li><li>Bedia, F. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+tin+doping+on+optical+properties+of+nanostructured+ZnO+thin+films+grown+by+spray+pyrolysis+technique.">Effect of tin doping on optical properties of nanostructured ZnO thin films grown by spray pyrolysis technique.</a> J. Alloy. Compd. 616, 312-318 (2014).</li><li>Liu, W. S., Wu, S. Y., Hung, C. Y., Tseng, C. H., Chang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+optoelectronic+properties+of+gallium+ZnO+transparent+conductive+thin+films+through+titanium+doping.">Improving the optoelectronic properties of gallium ZnO transparent conductive thin films through titanium doping.</a> J. Alloy. Compd. 616, 268-274 (2014).</li><li>Baik, K. H., Kim, H., Kim, J., Jung, S., Jang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonpolar+light+emitting+diode+with+sharp+near-ultraviolet+emissions+using+hydrothermally+grown+ZnO+on+p-GaN.">Nonpolar light emitting diode with sharp near-ultraviolet emissions using hydrothermally grown ZnO on p-GaN.</a> Appl. Phys. Lett. 103, 091107 (2013).</li><li>Han, S. J., Huang, W., Shi, W., Yu, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+improvement+of+organic+field-effect+transistor+ammonia+gas+sensor+using+ZnO/PMMA+hybrid+as+dielectric+layer.">Performance improvement of organic field-effect transistor ammonia gas sensor using ZnO/PMMA hybrid as dielectric layer.</a> Sens Actuator B-Chem. 203, 9-16 (2014).</li><li>Chizhov, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+light+activated+room+temperature+gas+sensors+based+on+nanocrystalline+ZnO+sensitized+with+CdSe+quantum+dots.">Visible light activated room temperature gas sensors based on nanocrystalline ZnO sensitized with CdSe quantum dots.</a> Sens Actuator B-Chem. 205, 305-312 (2014).</li><li>Li, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+substrate+on+the+structural,+electric+and+optical+properties+of+Al-doped+ZnO+films+prepared+by+radio+frequency+magnetron+sputtering.">Effects of substrate on the structural, electric and optical properties of Al-doped ZnO films prepared by radio frequency magnetron sputtering.</a> Thin Solid Films. 517, 3265-3268 (2009).</li><li>Ellmer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistivity+of+polycrystalline+zinc+oxide+films:+current+status+and+physical+limit.">Resistivity of polycrystalline zinc oxide films: current status and physical limit.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 34, 3097 (2001).</li><li>Wang, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=optical+and+electrical+properties+of+Hf-doped+ZnO+transparent+conducting+films+prepared+by+sol-gel+method.">optical and electrical properties of Hf-doped ZnO transparent conducting films prepared by sol-gel method.</a> J. Alloy. Compd. 623, 290-297 (2015).</li><li>Senay, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnO+thin+film+synthesis+by+reactive+radio+frequency+magnetron+sputtering.">ZnO thin film synthesis by reactive radio frequency magnetron sputtering.</a> Appl. Surf. Sci. 318, 2-5 (2014).</li><li>Chi, P. W., Su, C. W., Jhuo, B. H., Wei, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoirradiation+caused+controllable+wettability+switching+of+sputtered+highly+aligned+c-axis-oriented+zinc+oxide+columnar+films.">Photoirradiation caused controllable wettability switching of sputtered highly aligned c-axis-oriented zinc oxide columnar films.</a> Int. J. Photoenergy. 2014, 765209 (2014).</li><li>Jamal, R. K., Hameed, M. A., Adem, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+properties+of+nanostructured+ZnO+prepared+by+a+pulsed+laser+deposition+technique.">Optical properties of nanostructured ZnO prepared by a pulsed laser deposition technique.</a> Mater. Lett. 132, 31-33 (2014).</li><li>Kobayashi, T., Nakada, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+post-deposition+on+transparent+conductingZnO:B+thin+films+grown+by+MOCVD.">Effects of post-deposition on transparent conductingZnO:B thin films grown by MOCVD.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 53, 05FA03 (2014).</li><li>Chao, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postannealing+effect+at+various+gas+ambients+on+ohmic+contacts+of+Pt/ZnO+nanobilayers+toward+ultraviolet+photodetectors.">Postannealing effect at various gas ambients on ohmic contacts of Pt/ZnO nanobilayers toward ultraviolet photodetectors.</a> Int. J. Photoenergy. 2013, 372869-1155 (2013).</li><li>Barankin, M. D., Gonzalez II, E., Ladwig, A. M., Hicks, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma-enhanced+chemical+vapor+deposition+of+zinc+oxide+at+atmospheric+pressure+and+low+temperature.">Plasma-enhanced chemical vapor deposition of zinc oxide at atmospheric pressure and low temperature.</a> 91, 924-930 (2007).</li><li>Fons, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uniaxial+locked+epitaxy+of+ZnO+on+the+&#945;+face+of+sapphire.">Uniaxial locked epitaxy of ZnO on the &#945; face of sapphire.</a> Appl. Phys. Lett. 77, 1801 (2000).</li><li>Ko, H. J., Chen, Y., Hong, S. K., Yao, T. a. k. a. f. u. m. i. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MBE+growth+of+high-quality+ZnO+films+on+epi-GaN.">MBE growth of high-quality ZnO films on epi-GaN.</a> J. Cryst. Growth. 209, 816-821 (2000).</li><li>Park, D. J., Lee, J. Y., Park, T. E., Kim, Y. Y., Cho, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+microstructural+properties+of+a+ZnO+thin+film+using+a+buffer+layer+in-situ+annealed+in+argon+ambient.">Improved microstructural properties of a ZnO thin film using a buffer layer in-situ annealed in argon ambient.</a> Thin Solid Films. 515, 6721-6725 (2000).</li><li>Kim, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen-passivation+effects+of+Si+substrates+on+the+properties+of+ZnO+epitaxial+layers+grown+by+using+plasma-assisted+molecular+beam+epitaxy.">Nitrogen-passivation effects of Si substrates on the properties of ZnO epitaxial layers grown by using plasma-assisted molecular beam epitaxy.</a> J. Korean Phys. Soc. 56, 827-831 (2010).</li><li>Li, G. M., Zhang, J. W., Hou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+performance+of+ZnO-based+metal-semiconductor-metal+ultraviolet+photodetectors.">Temperature dependence of performance of ZnO-based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors.</a> Sens. Actuator A-Phys. 209, 149-153 (2014).</li><li>Wang, X. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=superhigh+gain+visible-blind+UV+detector+and+optical+logic+gates+based+on+nonpolar+a-axial+GaN+nanowire.">superhigh gain visible-blind UV detector and optical logic gates based on nonpolar a-axial GaN nanowire.</a> Nanoscale. 6, 12009-12017 (2014).</li><li>Inamdar, S. I., Rajpure, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-performance+metal-semiconductor-metal+UV+photodetector+based+on+spray+deposited+ZnO+thin+films.">High-performance metal-semiconductor-metal UV photodetector based on spray deposited ZnO thin films.</a> J. Alloy. Compd. 595, 55-59 (2014).</li><li>Tian, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+continuous+annealing+on+the+performance+of+ZnO+based+metal-semiconductor-metal+ultraviolet+photodetectors.">Effects of continuous annealing on the performance of ZnO based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors.</a> Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct.Solid-State Mater. 184, 67-71 (2014).</li><li>Chen, H. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Realization+of+a+self-powered+ZnO+MSM+UV+photodetector+with+high+responsivity+using+an+asymmetric+pair+of+Au+electrodes.">Realization of a self-powered ZnO MSM UV photodetector with high responsivity using an asymmetric pair of Au electrodes.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 9689-9694 (2014).</li><li>Subramanyam, T. K., Srinivasulu Naidu, ., S, S., Uthanna, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+substrate+temperature+on+the+physical+properties+of+DC+reactive+magnetron+sputtered+ZnO+films.">Effect of substrate temperature on the physical properties of DC reactive magnetron sputtered ZnO films.</a> Opt. Mater. 13, 239-247 (1999).</li><li>Iwanaga, H., Kunishige, A., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+thermal+expansion+in+wurtzite-type+crystals.">Anisotropic thermal expansion in wurtzite-type crystals.</a> J. Mater. Sci. 35, 2451-2454 (2000).</li><li>Okaji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absolute+thermal+expansion+measurements+of+single-crystal+silicon+in+the+range+300-1300+K+with+an+interferometric+dilatometer.">Absolute thermal expansion measurements of single-crystal silicon in the range 300-1300 K with an interferometric dilatometer.</a> Int. J. Thermophys. 9, 1101-1109 (1988).</li><li>Pearse, R. W. B., Lichtenberg, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The identification of molecular spectra. , (1976).</li><li>Chao, C. H., Wei, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+non-polar+ZnO+thin+films+with+different+working+pressures+by+plasma+enhanced+chemical+vapor+deposition.">Growth of non-polar ZnO thin films with different working pressures by plasma enhanced chemical vapor deposition.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 53, 11RA05 (2014).</li><li>Lin, B., Fu, Z., Green Jia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=luminescent+center+in+undoped+zinc+oxide+films+deposited+on+silicon+substrate.">luminescent center in undoped zinc oxide films deposited on silicon substrate.</a> Appl. Phys. Lett. 79, 943-945 (2001).</li><li>Koida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiative+and+nonradiative+excitonic+transitions+in+nonpolar+(110)+and+polar+(000)+and+(0001)+ZnO+epilayers.">Radiative and nonradiative excitonic transitions in nonpolar (110) and polar (000) and (0001) ZnO epilayers.</a> Appl. Phys. Lett. 84 (110), 1079 (2004).</li></ol>

Kritiske trin og modifikationer I trin 1 skal underlagene rengøres grundigt og trin 1,3-1,5 følges for at sikre, at der ikke er fedt eller organiske og uorganiske forureninger på substrater. Alle fedt eller organiske og uorganiske forureninger på substratoverfladen vil reducere vedhæftningen af ​​filmen. Trin 2 er den vigtigste procedure ved ZnO filmen forberedelsesprocessen. DEZn er meget giftigt og voldsomt reagerer med vand og let antænder ved kontak...

ZnO er en lovende bredbåndet-kløften funktionelle halvledermateriale på grund af dets unikke egenskaber, såsom høj kemisk stabilitet, lav pris, ikke-toksicitet, lav effekt tærskel for optisk pumpning, brede direkte båndgab (3,37 eV) ved stuetemperatur og store exciton bindingsenergi på ~ 60 MeV 1-2. For nylig har ZnO tynde film været ansat i mange anvendelsesområder, herunder transparente ledende oxid (TCO) film, blåt lys udsender enhed, felteffekttransistorer, og gas sensor 3-6. På den anden side, ZnO er kandidat materiale til at erstatte indiumtinoxid (ITO) på grund af indium og tin er sjældne og dyre. Desuden ZnO besidder høj optisk transmittans i det synlige bølgelængdeområde og lav resistivitet i forhold til ITO film 7-8. Følgelig fremstilling, karakterisering og anvendelse af ZnO er blevet grundigt beskrevet. Nærværende undersøgelse fokuserer på syntese høje c aksen (0002) ZnO tynde film ved en simpel end effektivt metode og dens praktiske anvendelse i retning af en UV-fotodetektor. De seneste forskningsresultater rapport, at den høje kvalitet ZnO tynd film kunne syntetiseres ved forskellige teknikker, såsom sol-gel-metoden, radiofrekvens magnetronforstøvning, metal-organisk kemisk dampudfældning (MOCVD), og så videre 9-14. Hver teknik har sine fordele og ulemper. For eksempel kan en væsentlig fordel ved sputtering deposition er, at målmaterialer med meget højt smeltepunkt ubesværet forstøvet på substratet. I modsætning hertil er katodeforstøvningsprocessen vanskeligt at kombinere med en lift-off til strukturering af filmen. I vores undersøgelse, blev systemet plasmaforstærket kemisk dampudfældning (PECVD) ansat til at syntetisere høj kvalitet c -aksen ZnO tynde film. Plasma-bombardement er en nøglefaktor i syntese proces, der kan øge den tynde film tæthed og styrke ion nedbrydning reaktionshastigheden 15. IDesuden den høje vækstrate og store område ensartet aflejring er andre markante fordele for PECVD teknik. Bortset fra syntese teknik, den gode vedhæftning på underlaget er et andet problem velovervejet. I mange undersøgelser er c -plane safir været almindeligt anvendt som substrat til syntese af høj C-aksen ZnO tynde film, fordi ZnO og safir har samme hexagonalt gitter struktur. Imidlertid var ZnO syntetiseret på safirsubstrat udviser ru overflade morfologi og høje resterende (defect-relateret) carrier koncentrationer på grund af de store gitter frigjorte mellem ZnO og C -plane safir (18%) er orienteret i i plan retning 16. Sammenlignet med safirsubstrat, en Si wafer er en anden udbredt substrat for ZnO syntese. Si vafler har været flittigt brugt i halvlederindustrien; og dermed væksten af ​​høj kvalitet ZnO tynde film på Si substrater er meget vigtig og nød-vendigt. Desværre krystalstrukturen og varmeudvidelseskoefficient mellem ZnO og Si er naturligvis forskellige fører til forringelse af krystal kvalitet. Gennem det seneste årti er der blevet gjort en stor indsats for at forbedre kvaliteten af ZnO tynde film onto Si substrater ved hjælp af forskellige metoder, herunder ZnO buffer lag 17, udglødning i forskellige gasatmosfære 18 og passivering af Si underlagsoverfladen 19. Den foreliggende undersøgelse med succes tilbudt en enkel og effektiv metode til at syntetisere høj C-aksen ZnO tynd film på Si substrater uden bufferlag eller forbehandling. Eksperimentets resultater viste, at ZnO tynde film syntetiseret under optimale væksttemperatur viste god krystal og optiske egenskaber. Den krystallinske struktur, RF plasma sammensætning, overflademorfologi og optiske egenskaber af ZnO tynde film blev undersøgt ved røntgendiffraktion (XRD), optiske emission spektroskopi (OES), feltemissions scAnning elektronmikroskopi (FE-SEM), og RT fotoluminescens (PL) spektre henholdsvis. Desuden blev transmittansen af ​​ZnO tynde film også bekræftet og rapporteres. Som syntetiseret ZnO tynd film tjente som affølingslag for UV fotodetektor ansøgning blev også undersøgt i denne undersøgelse. UV fotodetektor har store potentielle anvendelsesmuligheder i UV overvågning, optisk switch, flamme alarm og missil opvarmning systemet 20-21. Der er mange typer af fotodetektorer, der er blevet udført, såsom positiv indre negativ (ben) mode og metal-halvleder-metal (MSM) strukturer, herunder Ohmsk kontakt og Schottky kontakt. Hver type har sine egne fordele og ulemper. I øjeblikket har MSM fotodetektorceller strukturer tiltrukket intensiv interesse på grund af deres fremragende præstationer i responsivitet, pålidelighed og respons og nyttiggørelse tid 22-24. Resultaterne præsenteres her har vist, at MSM ohmsk kontakt tilstand var ansatat fremstille ZnO tynd film baseret UV fotodetektor. En sådan form for fotodetektor afslører typisk en god responsivitet og pålidelighed, hvilket indikerer, at den høje c-aksen ZnO tynd film er en egnet affølingslaget for UV fotodetektor.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>RF power supply</td>
			<td>ADVANCED ENERGY</td>
			<td>RFX-600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butterfly valve</td>
			<td>MKS</td>
			<td>253B-1-40-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass flow conctroller</td>
			<td>PROTEC INSTRUMENTS</td>
			<td>PC-540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure conctroller</td>
			<td>MKS</td>
			<td>600 series&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heater</td>
			<td>UPGRADE INSTRUMENT CO.</td>
			<td>UI-TC 3001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter gun</td>
			<td>AJA INTERNATIONAL</td>
			<td>A320-HA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DEZn 1.5M</td>
			<td>ACROS ORGANIC USA, New Jersey</td>
			<td></td>
			<td>also called Diethylzinc (C2H5)2Zn</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin coater&#160;</td>
			<td>SWIENCO</td>
			<td>PW - 490</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>I-V measurement</td>
			<td>Keithley</td>
			<td>Model: 2400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photocondutive measurement&#160;</td>
			<td>Home-built</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV light sourse</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td>ANUJ 6160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask aligner</td>
			<td>Karl Suss</td>
			<td>MJB4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoresist</td>
			<td>Shipley a Rohm &#38; Haas company</td>
			<td>S1813</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>Shipley a Rohm &#38; Haas company</td>
			<td>MF319</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon wafer</td>
			<td>E-Light Technology Inc</td>
			<td>12/0801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass substrate</td>
			<td>CORNING</td>
			<td>1737</td>
			<td>P-type / Boron</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and characterization of high c-axis zno thin film by plasma enhanced chemical vapor deposition system and its uv photodetector application

I denne undersøgelse har zinkoxid (ZnO) tynde film med høj c-akse (0002) præferentiel orientering er vellykket og effektiv syntetiseret på silicium (Si) substrater via forskellige syntetiserede temperaturer ved hjælp plasmaforstærket kemisk dampudfældning (PECVD) system. Virkningerne af forskellige syntetiserede temperaturer på krystalstrukturen, overflademorfologier og optiske egenskaber er blevet undersøgt. Den røntgendiffraktion (XRD) mønstrene viste, at intensiteten af (0002) diffraktionstop blev stærkere med stigende temperatur, indtil syntetiseret 400 o C. Diffraktionsintensiteten af (0002) peak gradvist blev svagere ledsager med udseende (10-10) diffraktionstoppen som den syntetiserede temperatur på op til over 400 ° C. RT fotoluminescens (PL) spektre udviste en stærk nær-band-kant (NBE) emission observeret ved omkring 375 nm og en ubetydelig dybt niveau (DL) emission ligger på omkring 575 nm undER høj C-aksen ZnO tynde film. Field emission scanning elektronmikroskopi (FE-SEM) billeder afslørede den homogene overflade og med lille kornstørrelsesfordeling. ZnO tynde film er også blevet syntetiseret på glassubstrater under de samme parametre for måling af transmittans. Med henblik på ultraviolet (UV) fotodetektor ansøgningen, sammenflettet platin (Pt) tynd film (tykkelse ~ 100 nm) fremstillet via konventionelle optiske litografiske proces og radiofrekvens (RF) magnetronforstøvning. For at nå ohmsk kontakt, blev indretningen udglødet i argon omstændigheder ved 450 ° C ved hurtig termisk annealing (RTA) for 10 min. Efter systematiske målinger, strøm-spænding (I - V) kurve for billedet og mørke nuværende og tidsafhængige fotostrøm respons resultater udviste en god responsivitet og pålidelighed, hvilket indikerer, at den høje c-aksen ZnO tynd film er en egnet affølingslagfor UV fotodetektor ansøgning.

ZnO (0002) tynd film med høj c-akse foretrukken orientering med succes er blevet syntetiseret på Si substrater ved hjælp af PECVD system. Carbondioxidet (CO 2) og diethylzink (DEZn) blev anvendt som oxygen og zink forstadier, henholdsvis. Krystalstruktur ZnO tynde film blev karakteriseret ved røntgendiffraktion (figur 4), hvilket indikerer, at ZnO tynd film syntetiseret ved 400 ° C med den stærkeste (0002) diffraktionstop. Når den syntetiserede temperaturen øges op...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application at JoVE.c

Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application

We offered a method to directly synthesize high c-axis (0002) ZnO thin film by plasma enhanced chemical vapor deposition. The as-synthesized ZnO thin film combined with Pt interdigitated electrode was used as sensing layer for ultraviolet photodetector, showing a high performance through a combination of its good responsivity and reliability.

Syntese og karakterisering af høj c-aksen ZnO Thin film efter Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System og dets UV Fotodetektor Ansøgning

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Polycrystalline Silicon Thin-film Solar cells with Plasmonic-enhanced Light-trapping

Polykrystallinske silicium tynd-film solceller med plasmoniske-enhanced Light-trapping

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To ...

Encapsulation and Permeability Characteristics of Plasma Polymerized Hollow Particles

Indkapsling og permeabilitet karakteristika Plasma polymeriserede hule partikler

In this protocol, core-shell nanostructures are synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition. We produce an amorphous barrier by plasma ...

Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting

Nanomoulding af funktionelle materialer, en alsidig komplementært mønster Replication Metode til Nanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which  allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks  and full devices. Nanomoulding ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

Syntese og Microdiffraction ved ekstreme tryk og temperaturer

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Gør Record-effektivitet SnS Solceller ved Termisk fordampning og Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

In Situ Overvågning af accelereret ydeevne nedbrydning af solceller og moduler: en Case Study for Cu (i, Ga) Se2 solceller

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Well-aligned Vertically Oriented ZnO Nanorod Arrays and their Application in Inverted Small Molecule Solar Cells

Godt justeret lodret orienterede ZnO Nanorod Arrays og deres anvendelse i omvendt lille molekyle solceller

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Fabrikation af ultra-tynde farve film med meget absorberende medier bruger skråt Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides

Bulk og tynd Film syntese af kompositorisk Variant entropi-stabiliseret oxider

Here, we present a procedure for the synthesis of bulk and thin film multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (Co variant) and ...

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Film kontrol til at undersøge bidrag af bølger til Droplet indvirkning Dynamics på tyndt flydende flydende film

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...