Sol-Gel-Synthese von dünnen Nickeloxidschichten

In dieser Arbeit wurden hochtransparente, leitfähige NiO-Dünnschichten durch Sol-Gel-Schleuderbeschichtung auf einem Glassubstrat abgeschieden. Der Einfluss der Glühtemperatur auf die strukturellen, optischen und elektrischen Eigenschaften wurde untersucht. Die DRX-Analysen zeigten, dass die ZnO-Filme polykristallin sind und eine kubische NiO-Phase mit (111) und (200) Vorzugsorientierung, die den NiO-Filmen bei hohen Temperaturen entspricht, beobachtet wurde. Die optimalen Werte der durchschnittlichen Kristallitgröße der untersuchten ZnO-Filme werden ab einer Glühtemperatur von 550 °C beobachtet. Die Zunahme der Kristallitgröße wurde durch die Verbesserung der Kristallinität bei a-Achsen-Orientierung des NiO angezeigt. Alle geglühten Schichten weisen eine durchschnittliche optische Transparenz von etwa 80 % im sichtbaren Bereich auf. Die Verschiebung der optischen Durchlässigkeit in Richtung höherer Wellenlängen lässt sich durch den Anstieg der Bandlückenenergie von 3,536 auf 3,854 eV bei Erhöhung der Glühtemperatur von 450 auf 600 °C nachweisen. Die beobachtete Urbach-Energie der ZnO-Dünnschichten sinkt von 339,311 auf 180,756 meV. Die gute elektrische Leitfähigkeit wurde bei 550 °C festgestellt.