Studying the influence of deposition temperature and nitrogen contents on the structural, optical, and electrical properties of N-doped SnO2 films prepared by direct current magnetron sputtering

Nguyễn, Thanh Tùng; Dang, Huu Phuc; Le, Tran

doi:10.1016/j.ceramint.2019.01.255

Cited by 21 publications

(10 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Analysis of the electrical properties of SnO 2 films doped with different non-metal elements showed that the resistance of SnO 2 films doped with N was higher [6][7][8] than that of SnO 2 doped with other elements. Nguyen successfully prepared p-type N-doped SnO 2 films using magnetron sputtering [9]. The results show that the SnO 2 films were n-type semiconductors, and the concentration of free carriers in the film increased as the temperature for sedimentation increased.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural and electronic properties of SnO₂ doped with non-metal elements

Yu¹,

Wang²,

Huang³

et al. 2020

Beilstein J. Nanotechnol.

View full text Add to dashboard Cite

Crystal structure and electronic properties of SnO2 doped with non-metal elements (F, S, C, B, and N) were studied using first-principles calculations. The theoretical results show that doping of non-metal elements cannot change the structure of SnO2 but result in a slight expansion of the lattice volume. The most obvious finding from the analysis is that F-doped SnO2 has the lowest defect binding energy. The doping with B and S introduced additional defect energy levels within the forbidden bandgap, which improved the crystal conductivity. The Fermi level shifts up due to the doping with B, F, and S, while the Fermi level of SnO2 doped with C or N has crossed the impurity level. The Fermi level of F-doped SnO2 is inside the conduction band, and the doped crystal possesses metallicity. The optical properties of SnO2 crystals doped with non-metal elements were analyzed and calculated. The SnO2 crystal doped with F had the highest reflectivity in the infrared region, and the reflectance of the crystals doped with N, C, S, and B decreased sequentially. Based on this theoretical calculations, F-doped SnO2 is found to be the best photoelectric material for preparing low-emissivity coatings.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural and electronic properties of SnO₂ doped with non-metal elements

Yu¹,

Wang²,

Huang³

et al. 2020

Beilstein J. Nanotechnol.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Tuy nhiên, hiện tượng bù điện tích xảy ra giữa khuyết oxy (Vo) và các vị trí tạp chất nhận kim loại luôn tồn tại trong SnO 2 loại p pha tạp kim loại, nghĩa là các điện tử đóng góp từ Vo không tham gia vào quá trình dẫn điện mà bị bắt giữ bởi các vị trí tạp chất này vì vậy nồng độ lỗ trống luôn bị giới hạn. Ngoài ra, SnO 2 cũng có thể đạt được tính chất điện loại p bằng cách pha tạp nguyên tố phi kim như N mà không gây ra hiện tượng bù [20][21][22] . Các công trình công bố về SnO 2 loại p pha tạp N [20][21][22] 22 .…”

Section: Giới Thiệuunclassified

“…Ngoài ra, SnO 2 cũng có thể đạt được tính chất điện loại p bằng cách pha tạp nguyên tố phi kim như N mà không gây ra hiện tượng bù [20][21][22] . Các công trình công bố về SnO 2 loại p pha tạp N [20][21][22] 22 . Kết quả công trình Nguyen et al 22 xác định điều kiện chế tạo tối ưu ở nhiệt độ lắng đọng 300 o C trong hỗn hợp khí N/Ar = 1.…”

Section: Giới Thiệuunclassified

“…Các công trình công bố về SnO 2 loại p pha tạp N [20][21][22] 22 . Kết quả công trình Nguyen et al 22 xác định điều kiện chế tạo tối ưu ở nhiệt độ lắng đọng 300 o C trong hỗn hợp khí N/Ar = 1. Bên cạnh đó, thông số bề dày đóng một vai trò rất quan trọng quyết định hiệu suất, cũng như độ bền của các thiết bị quang điện.…”

Section: Giới Thiệuunclassified

“…Vì vậy, trong công trình này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của bề dày đến cấu trúc và tính chất quang điện của màng NTO. Theo công trình Nguyen et al 22…”

Section: Giới Thiệuunclassified

See 2 more Smart Citations

Influence of thickness on the structure and electrical, optical properties of N-doped SnO2 film

Tùng¹,

Dang²,

2020

Sci. Tech. Dev. J.- Eng. Tech.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

N-doped SnO2 films with varying thickness (320, 420, 520, 620, and 720 nm) were deposited at 300oC in mixed – gas sputtering Ar/N (1:1) using DC magnetron sputtering. Influence of thickness on structure, optical constants (refractive index or extinction coefficient), and electrical properties were investigated by methods such as X-ray diffraction, Uv-Vis spectra, and Hall measurement. The results show that crystalline quality and optical constants improve with increasing thickness. Specifically, NTO – 620 film has the best crystal structure and maximum values such as crystal size, refractive index, and carrier mobility, as well as the lowest extinction coefficient. Also, NTO films have a cubic structure with (111) peak as the preferred peak. Besides, the hole mobility increases with the increase of the thickness and reaches the maximum value of 14.95 cm2V-1s-1 for NTO – 620 films. The electrical properties of p-type NTO films were verified by X-ray electron spectroscopy (XPS) and I-V characteristic of p – NTO/n – Si heterojunction under illumination. P-type NTO – 620 films were fabricated on n-type Si substrate had a light-to-dark current ratio of 58 at - 6V, these results showed that p-type NTO films might have a promising future in optical sensors applications.

show abstract