Al掺杂量对ZnO多晶性能影响的研究

作者：刘丹丹; 宋世金; 邱兴煌; 谈文鹏; 虞澜

来源：硅酸盐通报, 2017, 36(04): 1278-1282+1287.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2017.04.030

• Al掺杂ZnO多晶
• 一次烧结
• 二次烧结
• 热电输运
• 饱和固溶度

采用固相反应法制备了六方纤锌矿结构Zn1-xAlxO（0≤x≤0.005）系列多晶,探究了Al掺杂对ZnO多晶的微观形貌和热电输运性质的影响。Al掺杂促使ZnO晶粒长大联结,晶界减少,x=0.005时出现在晶界分布的ZnAl2O4尖晶石相。各组分样品经二次烧结后,电阻率均比对应组分的一次烧结样品增大12个数量级。掺杂后样品由ZnO的半导体行为转变为电阻率显著下降的金属行为,一次烧结样品在x=0.004有最小的室温电阻率10 mΩ·cm,主要由于掺杂使样品载流子浓度和迁移率显著提高;300950 K下掺杂样品热电势的绝对值和功率因子均随温度升高而增大,x=0.004时有最大的室温功率因子0.11 m W/m·K2。综合得到ZnO中Al掺杂的饱和固溶度在0.0040.005之间。

• 出版日期2017
• 单位昆明理工大学; 材料科学与工程学院