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ZnOS合金薄膜及S-N共掺杂p型ZnO薄膜的结构与光电性能研究
标题：ZnOS合金薄膜及S-N共掺杂p型ZnO薄膜的结构与光电性能研究
摘要：
本研究以ZnOS合金薄膜及S-N共掺杂p型ZnO薄膜为研究对象，通过多种表征技术分析了其结构和光电性能。研究结果表明，S-N共掺杂提高了ZnO薄膜的导电性能，同时优化了能带结构，进一步提高了其光电转换效率。本研究为进一步探索p型ZnO材料的应用提供了理论和实验基础。
关键词：ZnOS合金薄膜，S-N共掺杂，结构，光电性能
1.引言
ZnO作为一种具有广泛应用前景的半导体材料，其p型导电性能的提升一直是研究的热点。近年来，通过合金化和共掺杂等方法可以有效地改善ZnO薄膜的电学性质，进而优化其光电转换效率。本研究旨在探索S-N共掺杂对ZnO薄膜结构和光电性能的影响。
2.实验方法
(1)材料制备：采用磁控溅射法在石英基片上制备ZnOS合金薄膜和S-N共掺杂p型ZnO薄膜；
(2)结构表征：采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对样品的晶体结构、表面形貌等进行分析；
(3)光学性能测试：采用光电池测试系统对样品的光电转换效率、光吸收率等进行测量。
3.结果与讨论
(1)结构分析：XRD分析结果显示，ZnOS合金薄膜和S-N共掺杂p型ZnO薄膜均为六方纤锌矿结构，晶体质量优良。SEM观察显示，薄膜表面平整且致密，没有明显的裂纹和缺陷。
(2)光电性能测试：S-N共掺杂p型ZnO薄膜的载流子浓度明显高于ZnOS合金薄膜，表明共掺杂增加了载流子的浓度。光电转换效率测试结果显示，S-N共掺杂p型ZnO薄膜的光电转换效率明显高于ZnOS合金薄膜，这可能归因于能带结构的优化和光吸收能力的增强。
4.结论
本研究通过掺杂硫和氮共掺杂的方法制备了p型ZnO薄膜，并对其结构和光电性能进行了全面分析。结果表明，S-N共掺杂使ZnO薄膜的导电性能得到改善，能带结构优化，进一步提高了其光电转换效率。该研究为进一步开发p型ZnO材料的应用提供了重要的理论和实验依据。
参考文献：
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