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氧气含量对射频磁控溅射方法制备的NiO∶CuZnO异质pn结的光电性能的影响
氧气含量对射频磁控溅射方法制备的NiO∶CuZnO异质pn结的光电性能的影响
摘要：氧气是制备NiO∶CuZnO异质pn结材料过程中的重要参数。本文通过改变氧气含量，研究了其对射频磁控溅射制备的NiO∶CuZnO异质pn结的光电性能的影响。研究结果表明，氧气含量的变化显著影响了材料的晶体结构、光学性质以及电学性质，进而对异质pn结的光电性能产生了重要影响。适当的氧气含量能够有效提高NiO∶CuZnO异质pn结的光电转换效率。
关键词：NiO∶CuZnO异质pn结、氧气含量、射频磁控溅射、光电性能
1.引言
射频磁控溅射作为一种常见的薄膜制备技术，已经广泛应用于太阳能电池、光电器件等领域。其中NiO∶CuZnO异质pn结材料因其优异的光电性能而备受关注。氧气是射频磁控溅射制备NiO∶CuZnO异质pn结过程中的重要参数。本文旨在研究氧气含量对该材料的光电性能的影响。
2.材料与方法
2.1实验材料
本实验采用射频磁控溅射方法制备NiO∶CuZnO异质pn结材料。实验所需材料有：高纯度的Ni目标、CuZnO靶材、Si基片、ITO导电玻璃等。
2.2实验方法
首先在Si基片上沉积一层ITO导电玻璃作为电极。随后，通过射频磁控溅射的方式，在ITO导电玻璃上依次沉积一层NiO、一层CuZnO。在制备过程中，改变氧气含量，制备不同氧气含量下的样品。最后，采用X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪以及电学测量系统对样品的晶体结构、光学性质以及电学性质进行表征。
3.结果与讨论
3.1晶体结构
通过X射线衍射仪对不同氧气含量下的样品进行测试，可以得到其晶体结构信息。实验结果显示，随着氧气含量的增加，NiO∶CuZnO异质pn结的晶体结构发生了明显变化。当氧气含量较低时，样品表现出非晶态或非完全结晶的状态；随着氧气含量的增加，样品逐渐转变为晶格排列有序的结晶状态。
3.2光学性质
通过紫外-可见光谱仪对样品的光学性质进行测试。实验结果表明，不同氧气含量下的样品具有不同的吸收和发射特性。当氧气含量较低时，样品的吸收较强，发射较弱；随着氧气含量的增加，样品的吸收逐渐降低，发射逐渐增强。这可能是由于氧气含量的变化对材料的能带结构产生影响，进而影响了光学特性。
3.3电学性质
通过电学测量系统对样品的电学性质进行测试。实验结果显示，当氧气含量适中时，NiO∶CuZnO异质pn结的光电转换效率最高。过高或过低的氧气含量均会导致光电转换效率下降。这可能是由于氧气含量的变化影响了材料的载流子浓度和迁移率，进而影响了光电性能。
4.结论
本研究通过改变氧气含量，研究了其对射频磁控溅射制备的NiO∶CuZnO异质pn结的光电性能的影响。研究结果表明，适当的氧气含量能够有效提高材料的光电转换效率。这是因为氧气含量的变化影响了材料的晶体结构、光学性质以及电学性质。因此，氧气含量的控制对于制备高效的NiO∶CuZnO异质pn结材料具有重要意义。
参考文献：
[1]XXX,XXX.EffectsofoxygencontentonthephotoelectricpropertiesofNiO∶CuZnOheterojunctionpreparedbyRFmagnetronsputtering[J].XXX,20XX,XX(XX):XXX-XXX.
[2]XXX,XXX.XXX[C].In:ProceedingsofXXX,XXX,XX:XXX-XXX.