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Influences of Pr and Ta doping concentration on the characteristic features of FTO thin film deposited by spray pyrolysis

引用

Chinese Physics B 2015年第10期24卷 414-422页

作者： Güven Turgut adem koqyigit Erdal Snmez Erzurum Technical University Science FacultyDepartment of Basic Sciences Igdir University Engineering FacultyDepartment of Electrical Electronic Engineering Ataturk University Kazim Karabekir Education FacultyDepartment of Physics

The Pr and Ta separately doped FTO（10 at.% F incorporated Sn O2） films are fabricated via spray pyrolysis. The microstructural, topographic, optical, and electrical features of fluorine-doped TO（FTO） films are investigated as functions of Pr and Ta dopant concentrations. The x-ray diffraction（XRD） measurements reveal that all deposited films show polycrystalline tin oxide crystal property. FTO film has（200） preferential orientation, but this orientation changes to（211） direction with Pr and Ta doping ratio increasing. Atomic force microscopy（AFM） and scanning electron microscopy（SEM） analyses show that all films have uniform and homogenous nanoparticle distributions. Furthermore, morphologies of the films depend on the ratio between Pr and Ta dopants. From ultraviolet-visible（UV-Vis） spectrophotometer measurements, it is shown that the transmittance value of FTO film decreases with Pr and Ta doping elements increasing. The band gap value of FTO film increases only at 1 at.% Ta doping level, it drops off with Pr and Ta doping ratio increasing at other doped FTO films. The electrical measurements indicate that the sheet resistance value of FTO film initially decreases with Pr and Ta doping ratio decreasing and then it increases with Pr and Ta doping ratio increasing. The highest value of figure of merit is obtained for 1 at.% Ta- and Pr-doped FTO film. These results suggest that Pr- and Ta-doped FTO films may be appealing candidates for TCO applications.

关键词： Pr-doped FTO Ta-doped FTO spray pyrolysis tin oxide thin films double doping

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