Структурные, оптические и термоэлектрические свойства тонких ZnO:Al пленок, полученных атомно-слоевым осаждением

Тонкие пленки оксида цинка легированного алюминием были выращены с помощью атомно-слоевого осаждения при температуре 200$^\circ$С. С помощью рентгеновской дифракции было обнаружено, что тонкие ZnO:Al пленки имеют пики от плоскостей (100), (002), (110) и (201) гексагональной фазы ZnO. Плоскости (101) и (102) были обнаружены также с помощью электронной дифракции. Тонкие ZnO:Al пленки растут гладкими со среднеквадратичной шероховатостью $R_{q}$ равной 0.33 nm и характерными размерами нанокристаллита $\sim$70 и $\sim$15 nm без дополнительных фаз связанных с алюминием или оксидами алюминия. Пропускание на длине волны 550 nm с учетом подложки составляло $\sim$96%. Были найдены коэффициенты преломления и поглощения тонких ZnO:Al пленок в диапазоне длин волн 250–900 nm. Максимальные значения для коэффициентов преломления и поглощения были 2.09 на длине волны 335 nm и 0.39 на длине волны 295 nm соответственно. Оптическая ширина запрещeнной зоны составляла 3.56 eV. Удельное сопротивление, коэффициент Зеебека и фактор мощности тонких ZnO:Al пленок составляли $\sim$1.02 $\cdot$ 10$^{-3}$ Ohm $\cdot$ cm, $\sim$-60$\mu$V/K и 340 $\mu$W $\cdot$ m$^{-1}$ $\cdot$ K$^{-2}$ при комнатной температуре соответственно. Максимальный фактор мощности достигал 620 $\mu$ $\cdot$ m$^{-1}$ $\cdot$ K$^{-2}$ при температуре 200$^\circ$C.