《表2 沉积薄膜的Hall系数、载流子浓度、电导率和迁移率》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《"溅射沉积Mg_2(Sn,Si)薄膜组织结构与导电性能"》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

所获沉积薄膜的导电性能参数（Hall系数、载流子浓度、电导率和迁移率）如表2所示。可以发现，所有样品的Hall系数为正值，表明其为p型半导体。随着Mg含量依次减小，样品的载流子浓度、电导率和迁移率呈减少的趋势。结合前面的组织结构分析，S1和S2样品为固溶体，其载流子浓度分别为1.38×1022和7.18×1021cm-1，两者差别不大，但它们的迁移率分别为20.7和65.4 cm2·V-1·s-1，差别较大。产生这个结果可能与结构中Bi的掺杂有关，前面S1样品的Bi4f的XPS已经确定，Bi在结构中与Si和Sn一样具有得到电子的倾向，在Mg2（Si，Sn）点阵中替换Si或Sn存在，这与Ioannou等[6]、Liu等[7]和Khan等[16]的实验结果一致。由于Bi的原子半径与Si或Sn差别较大，在含有Bi的Mg2（Si，Sn）点阵中，在Bi原子附近有较大的晶格畸变，这对载流子有较强的散射作用。S1和S2样品中Bi的含量（原子分数）分别为3.952%和1.283%，故S1样品的迁移率比S2低很多。S3样品接近Mg2Sn结构，没有金属Sn相，而且Bi含量比S2样品略多，其迁移率较S2样品减小很多。对于S3样品，由于载流子浓度和迁移率都减少，所以其电导率下降较多。S4、S5和S6样品中具有Mg2Sn和金属Sn两相结构以及少量Mg2Si相，且随Mg含量减少，其Sn含量逐渐增多，相应的Mg2Sn含量逐渐减少。分析S3、S4、S5和S6样品的Hall实验测得数据可知，随薄膜中Mg2Sn含量逐渐减少和金属Sn含量增多，载流子浓度逐渐减少，相界面增多，由于相界面是载流子传输的障碍，这导致载流子迁移率显著下降。对于S1和S2样品，由于都是Mg2（Sn，Si）固溶体结构，它们的载流子浓度相对较大，没有相界，所以迁移率相应较高。