p型含铜透明导电材料的新进展_图文

1、 无 机 材料学报 卷 膜 证实 导 率为 一 , 是 型 半导 体 薄膜 的 室 温 电 , 善 电导 率 切 实 可 行 同硫 系元 素 、 年后 及 一二 , 围绕 不 及 各种 二 , 在 , 位掺 杂 少 量 , 材料 型 掺杂 、 层进行 倍 在 匡 的 电导 率 大 幅提 高 约 型 掺 杂增 加 【 导 电层 载 流 子 浓 度 可 控 地 改 研 究广泛 进 行 能 隙从 提高到 达到 一“ 如 减少为 , 当 时 , 而 电导 率 从 , 、 一 一 相 应 空 穴 迁 移率 提 高 一 个 数 量 级 一 电导 率 从 二 二 指 数增 长 为 、 一 , 空穴载流 一

2、子从 急剧增 加为 一 , 掺杂的 征提 高 见 , 空 穴 浓度较本 电导 率 为 倍 而 载 流 子 迁 移 率 减 半 , 】 由此 可 型 掺杂 主要 是 通 过 增 大 空 穴 载 流 子 浓 , 受主 度 来 提 高 电导 率 可 调 节 角度 而 言 , 硫 系元 素的共掺杂 则 通 过 提 高 载 流 子 的 迁 移率 来 改 善材 料 导 电 性 能 , 从 能 隙的 变化 到 , 当稀 土 原子 从 、 、 能 隙从 一 减小为 、 电 、 导 率 却成倍增 长 畔 一 、 、 及 体系 相似 , , 与 晶体结构 层 卜 一 今 体 系 同为层 状 均包含反 氧化铅结构的

3、 , 根 据 金属 离子 导电 不 同 离 子 型 的绝 缘 层 分 别 层 图 、 、 为平 面 或 或 层 图 复式 四方锥 或 钙 钦矿 型 旧 和 被无 金属 、 层 图 这 些 材 料 包 括 前 叙 的 氧 化物 或 体 系 可 以 想象 成 深 色 的 白色 的 离子 型 或 共价 型 化 合物 碱土 、 或稀 土 元 素 、 、 等 剪 切或 分 割 成 低 维 的 断 因此 , 或 片 相 关的 我 们可 以 形 象 地 把 透 明导 体 的构 造 分 为 , 导 电功 能 区 域 和 透 光 功 能 区 域 其 中与 和 , 区 域 负 责 导 电而 其 他 区 域 负 责

4、透 光 万 以大 幅度 一 , 等人 研 究 了 体 系 的 光 电性 能 、 发现其主体 掺杂 可 , 的 霍 尔 系 数均 为 正 值 具 有 “ , 型 导 电特性 、 , 、 倍 提 高 材 料 的 导 电率 之 达到 且 吸 收边 位于 等人 在 研 究 电子 结 构 后 发 现 导 带 底 与 价带 顶 分 别 由 图 、 、 的 和 , , 与 , 组 和 成 与 中 构成 的导 带相 比 能 , 层 状结 构 图 二 , 级 较低 的 减 少 了 物 质 的 禁 带 宽度 试 验 得 出 理 人 , , 的禁带宽度 凡 结果表明 此 类 物 质可 以 作 为新 型 型 导 体

5、的候 选 材 料 险 , 的 晶 体结 构 与 朗 非 和 强 电 负性 , 叮 八 , , 常类 似 以 外 一 , 强金属性 、 等可 以增 大物 质 的光 学 带 隙 并构成钙钦 矿 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 期 吴 历斌 , 等 型 含铜 透 明 导 电材料 的 新 进 展 保证 几 乎所 有 可 见 光 透 过 展 现 了 其作 为 透 明 导 体 应 用 的诱 人 前 景 , 结论 与 展望 目前 型 透 明导 体 的研 究 几

6、乎都是 含 铜 化 合 , 物 , 这 是 因 为铜 的 金 属 性 不 太 强 、 其 最 高 占据 能 级 和 硫 系元 素 或 面 附近 , 原 子 的外 层 能级 很 型 导体最 接近 , 都处 于 、 使得 含铜 化 合物 包 括 氧化 物 度看 , 硫 化 物 或 氧 硫 化 合物 成为 有潜 力 的候 选 材 料 能区构成 其中 透明区 , 从 固体化 学 和 结构 化 学 的 角 层 状 的 氧 硫 化 合 物 由 导 电功 能 区 和 透 明 功 层作 为 导 电 区 而 其 他 层 为 使得 受主 掺 杂透 光 区 产 生 的 空 穴 能 容 易 , 转 移 至 相 应 导

7、 电功 能 区 域 层 迁 移 并 完 成 导 电 含 【 的层 状 化 合 物 成 为 新 型 以 , 型 透 明 导 体 探索 , 研 究 的焦 点 为代表 的铜 铁 矿 材料 其 中铜 与 氧 之 间形 成 哑 铃 状 的 以及 一 一 或 度 “ ” 字 型 护阅 共面 的 , 链 , 增 大了 物 质 的 能 隙宽 二 原 子 阵列 和 , 间距 均处 于 使 得 部 分 离域 , 认飞 力 和 化学 键作用 范围 内 型导电 化 的 空 穴 载 流 子 在 外 加 电场 下 具 有 一 定 移 动性 实现 图 关系 , 通 过 阳 离子 的 , 型 掺 杂 或 引入 间 的 层 状

8、 结构 及 其 电导 率 随 温 度 变 化 隙氧 增 加 空 穴 载 流 子 浓 度 可 以 改 善材料 的导 电 率 氧硫化物 一 一 、 、 , 二 、 , 及 、 和 及 一 体系 能级 能 四面体 , , 价 , 中 硫 系元 素较 氧 具 有与铜 , 更接 近 的 结构的 施主 掺杂 , 层 因此 , 由于 钙 钦 矿 结 构 可 以 接 受 , 周 期 表 中的 几 乎 所 有 元 素 非 常适 合 各种 受 主 或 结构 层 级 间相 互 作 用 使 得 通 过 共 边 形 成 中的 空 穴 变 得 更 加 离域 化 空 穴 电荷 的 迁 移率 , 提高 了 的价 态 将 表

9、现 包 括光 并 实现 , 型导 电 与 学 、 电学 性 能 在 内 的 非 常 广 泛 的 诸 多特 有 性 质 , 通过在 层 掺杂使 【 层的 尹 可以预测 、 层 状 钙 钦 矿 结构 的 与 、 提升至 定 空穴 , 价相 比 的结 构 本 身 决 , 或 , 原子 的价 态 为 造成 有大 量 的 层 、 除 简 单 可控 的 实 现 宽 禁 带高 导 电 率 的 型 导 体 外 还 将 有 望 在 同 一 主 体 材 料 中完 成 型 与 型 相 结合 的 , 相比 , 其 优 良导 电性 由 此 得 到 体 现 、 与【 交 替 排列 的 绝 缘 层 分 别 为 层 为离子

10、型 结构 层 , 一 结 及 其 相 应器 件 我 们 的 前期 的 室 温 导 电率 远 远 一“ , 层 状 的物 质结 构 , 研 究结果 表 明 超过 同类材料 , 可 以 增 大 该 类 导 体 的 禁 带宽 度 对 新体 系 的 研 究 发 现 该材 料 的 型透 明导 一 , 、 , 该材 可以 是迄 今 为止 迁 移率最 高 料 的迁 移 率为 迁 移率 的 型导体 是 迄 今 发 现 的具 有最 高 宽光学带 隙 凡 体 钦型 结构层 由反 氧 化铅 结 构 层 【 沿 和钙 轴交 替堆积 而 成 , 其中 反 氧 化 铅 结构 层 主 导 空 穴 导 电 钙 钦矿 结 构

11、层 主 导 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 无机材料学报 卷 , 透 光 由于 钙钦 矿 结 构 可 以 接 受周 期 表 中的许 多 元 丁妞 , 司 , , , 。 。 战 跳 二 即 八吞 吕, 素 非 常适 合各种 , 型 掺杂 层 状 的 , , 属 于 宽禁带 半 导 体材 料 禁带 宽 度 为 完全满 , 【 鲍 夕 , , , , , 亡 之 足 透 明导 体 对 透 光 性 的 要 求 因此 , , , 。 。 “ 将 展 现 光

12、 电性 能 在 内的 非 常 有 趣 的 诸 多 性 质 其 透 明导 体 的应 用 提 供 了 广 阔 前景 为 鳍 忿 , 一 , , , 玩 。 玩 , , , 字 参考 文 献 , , 丫五 鳍 于 , , , 以 即 , , , 亡 云, 目 。 加 印 , 卯 , , 堪 于 , 七 , 尸人, 习 , 升 , , , 价 材月 。之 , 一 , 肠 忿 云 , , 阅 , , , 【 【 于 , , 。 云葱 , , 卜 亡 , , 以 即 , , 丫助 扣 , , 。 , , , , , 取 , , 以 一 坛 , 尸找 粉 、。 , 。 亡 二 忿 , , 诉 切 材 亡 葱

13、 叼 一 【 , , , , 咖 , , 亡以 , , , 亡, 叮 , , 以 , , 扣, , , 一 , 以 脚 尽 , , 匆 司 外脚 , , , 于 , , 【 材 , 。 , , , 勺妞 , 即 , , “亡 , , , 一 , , , 卜 , 乞 、 峪 以 讯 以 “ 凡之切 出 ” , 地 , , 即 , , 一 , , , , 昭 , , 。 肠 亡 【 于 , , 妞 即 , 亡 亡 , , 。 口 仍 、 , 一 , , 丁妞 。 以 即己 , , 班 亡 亡, , , 。 之 , 、耐 , , 一 , 即 , 尸九, , , , , , ” , , 亡 , , 以 即 , 亡 亡 , 书 , , 一 , , 。 即 , 亡, , , , , 一 , , , , 即 , 夕, , , , , , 亡时 。 订切 记 凡忍 , 一 , 一 , , , 【 , , , , 。 记 亡亡 【 , 。 了 五 阮 凡之 二 材 口 , , , , , 。 亡 亡 , 刃 , , 刀 , 乙 刀 一 , 一 , , , 【 任 , , 瓦 。 亡忿 , , 亡 之 云 , , , 仔 一 玩 印 只 。 , , 一