Aluminium Doping Level Effect On ZnO Thin Films Properties

 

C. E. Benouis1*,  A. Sanchez Juarez2,  M. S. Aida3

1Electron Microscope Lab., Physics Dpt, USTOMB Univ. BP1505 Oran, Algeria

2Centro de Investigacion en Energia -UNAM, Temixco, Morelos 62580,Mexico

3Thin films and plasma Lab.Physics Dpt, Mentouri Univ.25000  Constantine,Algeria.

* Corresponding author. E-mail:babimo14@yahoo.com

Received: 02 June 2006; revised version accepted: 20 May 2007

 

Abstract

     Aluminium doped thin films of zinc oxide (AZO) have been deposited onto corning glasses by spray pyrolysis. The aluminium doping effect on the structural, electrical, optical properties of AZO thin films have been studied.   X Ray Diffraction (XRD) analysis showed that the obtained films present a wurtzite structure with a preferential orientation (002). The films have an optical transparency up to (90%) in the visible region. The (AZO) films showed a remarkable decrease in resistively compared to ZnO undoped. Transient photoconductivity was studied under illumination. We concluded that the photoconductivity was due to the capture of non equilibrium holes and the surface charge controls the film conductivity. 

 

Keywords: ZnO; Spray pyrolysis; Al doping; Photoconductivity; Relaxation time; DOS; Electrical properties; Optical properties.

 

Résumé

     Les couches minces d'oxyde de zinc dopées à l’aluminium (AZO) ont été déposées sur le verre corning par la technique de spray pyrolysis. L'effet du dopage par l'aluminium sur les propriétés structurales, électriques et optiques a été étudié. L'analyse par rayons X montre que (AZO) cristallise dans la structure wurtzite avec une orientation préférentielle (002). Les films ont une transparence de (90 %) dans le visible. Les échantillons dopes présentent une nette diminution de la résistivité électrique comparée à ceux non dopés. Les transitoires de photoconductivité ont été étudiées. En phase d'éclairement la conductivité augmente, la photoconductivité est due à la capture des trous hors équilibre. La charge de surface contrôle la conductivité du film. 

 

Mots clés : ZnO ; Spray pyrolysis ; Al doping ; Photoconductivité ; Temps de relaxation ; DOS ; Propriétés électriques ; Propriétés optiques.

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