Ảnh hưởng pha tạp N đến tính chất cảm biến quang của cấu trúc dị thể p-SnO₂ đồng pha tạp Zn và N/ n-Si

Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(2):1157-1166
 Open Access Full Text Article Bài nghiên cứu
Ảnh hưởng pha tạp N đến tính chất cảm biến quang của cấu trúc dị
thể p-SnO2 đồng pha tạp Zn và N/ n-Si
Lê Trấn1, Đặng Hữu Phúc2,*
 TÓM TẮT
 Công trình này nghiên cứu ảnh hưởng của đồng pha tạp Zn và N đến cấu trúc tinh thể, tính chất
 điện và hiệu ứng quang điện của cấu trúc dị thể p-SnO2:Zn-N/n-Si. Các màng SnO2 đồng pha tạp
 Use your smartphone to scan this o
 Zn và N (ZNTO) được lắng đọng trên đế silic loại n ở 300 C trong hỗn hợp khí phún xạ Ar/N2 khác
QR code and download this article
 nhau (%N = 0%, 30%, 50%, 60%, 70% và 80%) từ bia SnO2 chứa pha tạp 5 wt % ZnO bằng phương
 pháp phún xạ magnetron DC. Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt, thành phần hóa học, tính chất
 điện và hiệu ứng quang điện của màng ZNTO được khảo sát bằng các phép đo như nhiễu xạ tia X,
 FESEM, AFM, EDS, Hall và I-V. Kết quả thu được cho thấy tất cả các màng đều có cấu trúc tứ giác rutile
 4+ 2+
 và mặt SnO2 (101) là mặt trội ở điều kiện chế tạo tối ưu nhất 70% N2. Sự thay thế Sn bởi Zn
 hay O2− bởi N3− được chứng minh bởi giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD), phổ tán xạ năng lượng tia X
 (EDS). Điện trở suất thấp nhất đối với màng ZNTO-5-70 là ρ = 6,50×10−2Ω.cm, tương ứng nồng độ
 hạt tải n = 1,46×1019 cm−3 và µ = 6,52 cm2.V−1.s−1. Đặc trưng I-V của cấu trúc p–ZNTO–5–y/n–Si
 ở điều kiện chiếu sáng cho thấy tính chất điện loại p của các màng ZNTO–5–y và khả năng ứng
 dụng làm cảm biến quang. Ngoài ra, đặc trưng dòng đáp ứng quang của các màng ZNTO–5–y có
 độ nhạy cao và lặp lại tốt.
 Từ khoá: phún xạ magnetron DC, cấu trúc dị thể p-SnO2:Zn-N/n-Si, XRD, EDS, đặc trưng I-V
 GIỚI THIỆU áp 0V 3. Đặc biệt, cảm biến quang cấu trúc tiếp giáp
 p-n có ưu điểm vượt trội như tốc độ phản hồi nhanh,
1 Cảm biến quang tia cực tím (UV) là thiết bị được sử
Khoa Vật Lý – Vật Lý Kỹ Thuật, Trường dòng điện tối thấp và có thể hoạt động mà không cần
Đại học Khoa học Tự nhiên, dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực dân sự như giám
 điện áp 3. Do đó, cấu trúc diode quang p-n hay p-i-
ĐHQG-HCM, Việt Nam sát môi trường, ảnh quang học, cảm biến lửa, điều
 n là lựa chọn phù hợp nhất cho ứng dụng cảm biến
2Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học khiển từ xa và thông tin truyền thông hay quân sự.
 quang trong tương lai. Vật liệu bán dẫn cảm biến tia
Công nghiệp Tp. HCM, Việt Nam Tia UV có bước sóng từ 100 – 400 nm bao gồm UV-A
 UV đã được nghiên cứu là vật liệu bán dẫn có độ rộng
Liên hệ (315–400 nm), UV-B (280–315 nm) và UV-C (100–
 vùng cấm lớn như ZnO, GaN, TiO2, SiC, kim cương
Đặng Hữu Phúc, Khoa Khoa học cơ bản, 280 nm), trong đó tia UV-A và UV-B được hấp thụ ở 4
 hay SnO2 . Trong đó, SnO2 sở hữu nhiều ưu điểm
Trường Đại học Công nghiệp Tp. HCM, Việt tầng khí quyển 1. Tuy nhiên, do tầng ozon bị phá hủy
Nam hơn so với các vật liệu khác như thân thiện với môi
 nên ánh sáng mặt trời có thể tàn phá mùa màng và trường, độ bền hóa và nhiệt, năng lượng liên kết exci-
Email: danghuuphuc@iuh.edu.vn
 ảnh hưởng sức khỏe (gia tăng bệnh ung thư). Vì vậy, ton lớn 130 meV 5. Tuy nhiên, một trong những thách
Lịch sử lĩnh vực chế tạo thiết bị phát hiện tia UV từ ánh sáng
• thức lớn đối với các thiết bị quang điện tử dựa trên nền
 Ngày nhận: 09-12-2020 mặt trời thu hút rất nhiều nhà khoa học. Cấu trúc
• Ngày chấp nhận: 12-03-2021 vật liệu SnO2 là sự thiếu hụt SnO2 loại p. SnO2 không
 cảm biến quang tia UV được quan tâm nghiên cứu
• Ngày đăng: 30-04-2021 pha tạp cho thấy sự dẫn điện loại n do sự tồn tại của sai
 như quang dẫn, kim loại – bán dẫn – kim loại (MSM), hỏng như thiếc nằm ngoài nút hay khuyết oxy, do đó,
DOI : 10.32508/stdjns.v5i2.980 2
 diode Schottky, tiếp xúc p-n. . Trong đó, cấu trúc hiện tượng bù điện tích giữa acceptor tạp kim loại với
 kim loại – bán dẫn – kim loại sở hữu những ưu điểm khuyết oxy có thể xảy ra 6. Vì lý do này, đa số các công
 như số lượng photon quang sinh, hồi đáp lớn, độ lặp trình về thiết bị quang điện nền SnO2 đã được nghiên
 lại và dễ chế tạo. Tuy nhiên, cấu trúc này gặp hạn chế cứu bằng cách chế tạo tiếp xúc dị thể giữa SnO2 loại
Bản quyền
 về tỷ số giữa dòng quang sinh và dòng tối thấp, hiệu n với các vật liệu loại p khác. Đã có rất nhiều nỗ lực
© ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố
 suất hoạt động bị giới hạn do tồn tại sai hỏng và bẫy
mở được phát hành theo các điều khoản của trong việc chế tạo SnO2 loại p bằng cách pha tạp các
 3
the Creative Commons Attribution 4.0 trong vật liệu . Cấu trúc cảm biến quang Schottky có nguyên tố đơn chất kim loại nhóm III, II, chẳng hạn
International license. nhiều ưu điểm so với cấu trúc quang dẫn và MSM về như Ga, In, Sb, Zn 6–11, phi kim N 12,13. Đặc biệt, các
 hiệu suất lượng tử cao, tốc độ phản hồi cao, dòng rò ở công trình nghiên cứu đồng pha tạp của các kim loại
 điều kiện không chiếu sáng thấp và hoạt động ở điện (Al, In, Ga) và N 14–17 hay hai kim loại Ga và In 18 để
 Trích dẫn bài báo này: Trấn L, Phúc D H. Ảnh hưởn ... t tải và độ linh động tương ứng là n = 1,46×1019
 − − − −
 acceptor Zn2+ hay N3 và hạt tải mang điện âm như cm 3 và µ = 6,52 cm2.V 1.s 1.
 khuyết oxygen (Vo) tự nhiên hay Zni (sai hỏng Zn Tính chất điện loại p của các màng ZNTO và hiệu ứng
 nằm ngoài nút) 9. Vì vậy, các thông số tính chất điện quang điện được khảo sát bởi đặc trưng dòng thế I-V.
 như điện trở suất, nồng độ hạt tải, độ linh động của Đặc trưng I-V của tất cả các màng được khảo sát ở
 các màng ZNTO – 5 – y được khảo sát bằng phép đo điều kiện được chiếu sáng và không được chiếu sáng.
 Hall (Bảng 3). Kết quả cho thấy màng ZNTO–5–0 đạt Sơ đồ cấu trúc In/p–ZNTO–5–y/n–Si/In được trình
 tính chất điện loại n. Kết quả này được giải thích do bày ở Hình 5. Đặc trưng tiếp xúc kim loại In với màng
 số lượng acceptor ZnSn thấp hơn so với khuyết tật tự loại p SnO2 và In với đế Silic loại n là đặc trưng Ohmic
 nhiên tồn tại trong màng. Tuy nhiên, màng ZNTO khi như đã đề cập trong các công trình 9,12.
 được lắng đọng trong môi trường hỗn hợp khí phún Đặc trưng I-V sáng và tối của cấu trúc diode dị thể p–
 xạ Ar/N với giá trị y 3 30% (y = 30, 50, 60, 70 và 80) ZNTO–5–y/n–Si được biểu diễn bởi đồ thị log I-V và
 đều có tính chất điện loại p, điều này do số lượng ac- trình bày ở Hình 6A và B. Đặc trưng I-V tối cho thấy
 − −
 ceptor tăng lên đáng kể từ sự thay thế O2 bởi N3 đặc trưng phi tuyến tính hay đặc tính chỉnh lưu diode
 trong mạng chủ SnO2. Nồng độ lỗ trống của các màng với cường độ dòng nghịch của tất cả các màng xấp xỉ
 1161
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(2):1157-1166
 Hình 4: Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) của các màng ZNTO–5–y(y = 0, 30, 50, 60, 70 và 80)
 Bảng 2: Thành phần phần trăm các nguyên tố trong các màng ZNTO–5–y (y = 0, 30, 50, 60, 70 và 80)
 Mẫu %N %O %Sn %Zn
 ZNTO-5-0 19,23 43,52 30,66 6,59
 ZNTO-5-30 22,89 40,92 29,75 6,44
 ZNTO-5-50 27,60 35,11 30,35 6,94
 ZNTO-5-60 28,30 34,20 30,60 6,90
 ZNTO-5-70 29,87 33,57 29,92 6,64
 ZNTO-5-80 30,31 33,13 30,01 6,55
 1162
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(2):1157-1166
 ◦
 Bảng 3: Kết quả phép đo Hall của các màng ZNTO–5–y lắng đọng ở 300 C từ bia SnO2 pha tạp 5 %wt ZnO với
 phần trăm N2 khác nhau (y) trong hỗn hợp khí phún xạ
 − − −
 Tên mẫu Điện trở suất ρ (Ω.cm) Độ linh động µ (cm2.V 1.s 1) Nồng độ hạt tải n (cm 3) Loại
 ZNTO-5-0 1,60 x 101 8,20 4,76 x 1016 n
 ZNTO-5-30 8,00 x 100 6,80 1,15 x 1017 p
 −
 ZNTO-5-50 9,62 x 10 1 4,50 1,44 x 1018 p
 −
 ZNTO-5-60 9,53 x 10 2 5,30 1,24 x 1019 p
 −
 ZNTO-5-70 6,50 x 10 2 6,52 1,46 x 1019 p
 −
 ZNTO-5-80 8,50 x 10 2 3,30 2,22 x 1019 p
 chuẩn với công suất 80 mW/cm2) ở thế - 3V. Đồ thị
 dòng đáp ứng quang điện của các màng p–ZNTO–
 5–y được trình bày ở Hình 7. Cường độ dòng tăng
 đột ngột khi bắt đầu chiếu sáng và đạt giá trị không
 đổi trong thời gian chiếu sáng, sau đó giảm đột ngột
 khi đèn tắt. Kết quả cho thấy dòng điện quang sinh
 thu được từ hiệu ứng chiếu sáng của tiếp xúc dị thể
 p–ZNTO–5–70/n–Si lớn nhất với cường độ xấp xỉ 1,2
 mA, độ nhạy cao và tín hiệu có lặp lại tốt. Điều này xác
 định tính chất điện loại p của các màng p–ZNTO–5–
 y được chế tạo đáp ứng yêu cầu của một photodiode
 Hình 5: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát đặc trưng I-V của và có tiềm năng lớn trong việc chế tạo cảm biến ánh
 cấu trúc In/p–ZNTO–5–y/n–Si/In sáng.
 KẾT LUẬN
 Công trình này đã nghiên cứu ảnh hưởng của đồng
 nhau. Ở điều kiện chiếu sáng, cấu trúc p–ZNTO–5–
 pha tạp Zn và N đến cấu trúc tinh thể, tính chất quang
 y/n–Si cho đặc trưng giống với photodiode với dòng
 và điện của màng ZNTO–5–y (y = 0, 30, 50, 60, 70 và
 phân cực nghịch (dòng quang sinh được vẽ nét liền ở
 80). Kết quả cho thấy vai trò của Zn giúp tăng sự hòa
 Hình 6) tăng đáng kể so với dòng phân cực nghịch ở
 tan của N trong mạng chủ SnO2 được thể hiện ở cấu
 điều kiện không chiếu sáng (nét đứt). Cường độ dòng
 trúc tinh thể. Cấu trúc tinh thể của các màng ZNTO–
 quang sinh của cấu trúc p–ZNTO–5–70/n–Si đạt giá
 5–y đều ở trạng thái pha rutile với các mặt SnO2 (110),
 trị lớn nhất bởi vì màng tăng cường hấp thụ ánh sáng
 (101) và (211) so với sự chuyển pha cubic của màng
 do bề mặt màng gồ ghề nhất. Kết quả này được giải 4+ 2+
 SnO2 pha tạp N. Sự thay thế Sn bởi Zn và O2-
 thích do các bẫy điện tử quang sinh trong vùng nghèo −
 bởi N3 được quan sát bởi quy luật hình thành và
 là nhỏ nhất hay khuyết tật ít nhất. Tóm lại, đặc trưng phát triển mặt SnO2 (101) và thành phần nguyên tố
 I–V của các màng ở điều kiện chiếu sáng và không của phổ tán xạ tia X (EDS). Kết quả giá trị tối ưu điện
 chiếu sáng đã xác nhận tính chất điện loại p. Kết quả trở suất, nồng độ hạt tải và độ linh động của màng
 −
 thu được hoàn toàn phù hợp với công trình loại p ZNTO–5–70 là ρ = 6,50×10 2Ω.cm, n = 1,46×1019
 20,21 − − −
 ZnO . Kết quả này xác định rõ hơn vai trò của cm 3 và µ = 6,52 cm2.V 1s 1. Đặc trưng I-V của cấu
 lớp bán dẫn p ZNTO có tính chất quang điện của một trúc p–ZNTO–5–y/n–Si ở điều kiện chiếu sáng cho
 photodiode, đặc biệt hiệu ứng quang điện cao nhất đối thấy tính chất điện loại p của các màng ZNTO–5–y
 với màng ZNTO-5-70, càng chứng tỏ màng đạt tính và khả năng ứng dụng làm cảm biến quang. Ngoài ra,
 chất điện loại p tốt nhất như đã đề cập đến trong các đặc trưng dòng đáp ứng quang của các màng ZNTO–
 phần trước đó. 5–y có độ nhạy cao và lặp lại tốt.
 Để tìm hiểu sâu hơn về hiệu ứng quang điện, đặc
 trưng dòng theo thời gian (I-T) dưới điều kiện bật và DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
 tắt đèn theo chu kỳ 5s (tín hiệu on-off) được khảo sát DC: dòng điện một chiều
 cho tất cả các tiếp xúc dị thể p–ZNTO–5–y/n–Si dưới EDS: phổ tán xạ năng lượng tia X
 nguồn Led trắng (được hiệu chuẩn từ nguồn đèn solar ZNTO: màng SnO2 đồng pha tạp Zn và N
 1163
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(2):1157-1166
 Hình 6: Đồ thị logI và V của cấu trúc diode dị thể p–ZNTO–5–y/n–Si ở điều kiện không chiếu sáng (nét đứt) và điều
 kiện chiếu sáng (nét liền)
 Hình 7: Đồ thị dòng đáp ứng quang của các cấu trúc p–ZNTO–5–y/n–Si theo chu kỳ bật tắt đèn 5 giây
 1164
Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 5(2):1157-1166
 XRD: nhiễu xạ tia X magnetron sputtering. J Nanomater. 2016;2016:1–11. Avail-
 FESEM: Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường. able from: https://doi.org/10.1155/2016/7825456.
 9. Le T, Dang HP, Luc QH, Le VH. A study of structural, electri-
 AFM: Kính hiển vi lực nguyên tử. cal, and optical properties of p-type Zn-doped SnO 2 films ver-
 LEDs: diode phát quang. sus deposition and annealing temperature. J Phys Appl Phys.
 Vo: khuyết oxygen 2017;50(14):145102. Available from: https://doi.org/10.1088/
 1361-6463/aa60f8.
 AM: Air Mass (trọng lượng khí quyển) 10. Tsay C-Y, Liang S-C. Fabrication of p-type conductivity in SnO2
 I-V: dòng-thế thin films through Ga doping. J Alloys Compd. 2015;622:644–
 650. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.10.
 003.
 XUNG ĐỘT LỢI ÍCH 11. Ni J, Zhao X, Zheng X, Zhao J, Liu B. Electrical, structural, pho-
 Tất cả tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích trong toluminescence and optical properties of p-type conducting,
 antimony-doped SnO2 thin films. Acta Mater. 2009;57(1):278–
 công trình này. 285. Available from: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.09.
 013.
 ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ 12. Nguyen TT, Dang HP, Luc QH, Le T. Studying the influence of
 deposition temperature and nitrogen contents on the struc-
 Đặng Hữu Phúc thực hiện thực nghiệm, thu thập và tural, optical, and electrical properties of N-doped SnO2 films
 xử lý kết quả, gửi bản thảo. prepared by direct current magnetron sputtering. Ceram Int.
 Lê Trấn lên ý tưởng công trình, góp ý chuyên môn 2019;45(7):9147–9156. Available from: https://doi.org/10.
 1016/j.ceramint.2019.01.255.
 chỉnh sửa bản thảo. 13. Ding X, Fang F, Jiang J. Electrical and optical properties of N-
 doped SnO2 thin films prepared by magnetron sputtering.
 LỜI CẢM ƠN Surf Coat Technol. 2013;231:67–70. Available from: https:
 //doi.org/10.1016/j.surfcoat.2012.03.060.
 Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa 14. Duong AQ, Dang HP, Le T. Studying and fabricating optical,
 học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề electrical, and structural properties of p-type Al- and N- co-
 doped SnO2 (ANTO) films and investigating the photo-electro
 tài mã số 103.03-2019.04. effect of p-ANTO/n-Si heterojunctions. J Photochem Photo-
 biol Chem. 2020;390:112334. Available from: https://doi.org/
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10.1016/j.jphotochem.2019.112334.
 1. Chinnasamy M, Balasubramanian K. Enhanced UV pho- 15. Anh TTT, Dang HP, Nguyen TT, Nguyen TMH, Ngoc CTT, Le
 todetection behavior of Cr doped wurtzite ZnO crystalline T. Effect of N solubility in the SnO2 host lattice on thestruc-
 nanorods. Opt Mater. 2020;110:110492. Available from: https: tural, electrical, and optical properties of p-type Ga- and N-
 //doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110492. co-doped SnO2 (GNTO) films. J Photochem Photobiol Chem.
 2. Liu K, Sakurai M, Aono M. ZnO-Based Ultraviolet Photodetec- 2020;400:112708. Available from: https://doi.org/10.1016/j.
 tors. Sensors. 2010;10(9):8604–8634. PMID: 22163675. Avail- jphotochem.2020.112708.
 able from: https://doi.org/10.3390/s100908604. 16. Chantarat N, Chen Y-W, Lin C-C, Chiang M-C, Chen Y-C, Chen
 3. Li YF, Yao B, Deng R, Li BH, Zhang JY, Zhao YM, Ultravi- S-Y. Nitrogen Plasma-Assisted codoped P-type (In, N):SnO2
 olet photodiode based on p-Mg 0.2 Zn 0.8 O/n-ZnO het- ultra-fine thin films and N-ZnO/p-In:SnO2 Core-Shell hetero-
 erojunction with wide response range. J Phys Appl Phys. junction diodes fabricated by an ultrasonic spray pyrolysis
 2009;42(10):105102. Available from: https://doi.org/10.1088/ method. J Phys Chem C. 2011;115(46):23113–23119. Available
 0022-3727/42/10/105102. from: https://doi.org/10.1021/jp206091s.
 4. Saravanakumar B, Mohan R, Thiyagarajan K, Kim S-J. Investi- 17. Zhou Y, Xu W, Lv S, Yin C, Li J, Zhu B, et al. GaN codoping and
 gation of UV photoresponse property of Al, N co-doped ZnO annealing on the optoelectronic properties of SnO2 thin films.
 film. J Alloys Compd. 2013;580:538–543. Available from: https: J Alloys Compd. 2018;732:555–560. Available from: https://
 //doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.05.014. doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.10.234.
 5. Su L, Zuo Y, Xie J. Scalable manufacture of vertical P-GAN / N- 18. Mao Q, Ji Z, Zhao L. Mobility enhancement of p-type SnO2
 SNO 2 heterostructure for self-powered ultraviolet photode- by In-Ga co-doping. Phys Status Solidi B. 2010;247(2):299–302.
 tector, solar cell and dual-color light emitting diode. InfoMat. Available from: https://doi.org/10.1002/pssb.200945545.
 2020;15:inf2.12127. 19. Dang HP, Luc QH, Nguyen TT, Le T. Eliminating the charge
 6. Dang HP, Luc QH, Le VH, Le T. The influence of deposition compensation effect in Ga-doped SnO2 films by N doping.
 temperature and annealing temperature on Ga-doped SnO2 J Alloys Compd. 2019;776:276–286. Available from: https:
 films prepared by direct current magnetron sputtering. JAl- //doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.10.272.
 loys Compd. 2016;687:1012–1020. Available from: https://doi. 20. Dutta M, Basak D. p-ZnO/n-Si heterojunction: Sol-gel fabri-
 org/10.1016/j.jallcom.2016.06.236. cation, photoresponse properties, and transport mechanism.
 7. Le T, Dang HP, Le VH. Determination of the optimum anneal- Appl Phys Lett. 2008;92(21):212112. Available from: https:
 ing temperature and time for Indium-doped SnO2 films to //doi.org/10.1063/1.2937124.
 achieve the best p-type conductive property. J Alloys Compd. 21. Yıldırım M, Kocyigit A. Characterization of Al/In:ZnO/p-Si pho-
 2017;696:1314–1322. Available from: https://doi.org/10.1016/ todiodes for various In doped level to ZnO interfacial layers.
 j.jallcom.2016.11.276. J Alloys Compd. 2018;768:1064–1075. Available from: https:
 8. Dang HP, Luc QH, Le T, Le VH. The Optimum fabrication con- //doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.295.
 dition of p-type antimony tin oxide thin films prepared by DC
 1165
Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 5(2):1157-1166
 Open Access Full Text Article Research Article
Influence of N2 doping on photodective properties of p-typed
Zn-N co-doped SnO2/n-Si heterojunction
Le Tran1, Dang Huu Phuc2,*
 ABSTRACT
 This work studied the effects of Zn and N co-doping on the crystal structure, electrical properties,
 and photoelectric effects of p-typed Zn-N co-doped2 SnO /n-Si heterojunction. Zn and N co-doped
 o
 Use your smartphone to scan this SnO2 films (ZNTO) were deposited on n-type Si substrates at300 C in different sputtering gas mix-
 QR code and download this article ture Ar/N2 (% N = 0%, 30%, 50%, 60%, 70 % and 80%) from 5 wt% ZnO doped SnO2 target by the DC
 magnetron sputtering method. The crystal structure, surface morphology, chemical composition,
 electrical properties, and photoelectric effects of ZNTO films were investigated by measurements
 such as X-ray diffraction, FESEM, AFM, EDS, Hall, and I-V. The results showed that all films hadaru-
 tile structure, and the SnO2 (101) reflection was dominant on the optimal fabrication2 of70%N .
 Substitution of Sn4+ by Zn2+ and O2− by N3− were determined by the X-ray diffraction pattern
 (XRD) and X-ray energy scattering spectrum (EDS). The lowest resistivity for the ZNTO-5-70 film
 was ρ = 6.50×10−2Ω.cm with carrier concentration n = 1.46×1019 cm−3 and hole mobility µ =
 6.52 cm2.V−1.s−1 respectively. I-V characteristics of the p – ZNTO – 5 – y/n – Si under the illumi-
 nation condition showed the p-type electrical properties and their application as optical sensors.
 The ZNTO – 5 – y films' optical response current characteristic had high sensitivity and good repro-
 ducibility.
 Key words: DC magnetron sputtering, p-SnO2:Zn-N/n-Si heterojunction, XRD, EDS, I-V character-
 istic
 1Faculty of Physics & Engineering
 Physics, University of Science, Vietnam
 National University Ho Chi Minh City,
 227 Nguyen Van Cu St., Ward 4, District
 5, Ho Chi Minh City, Vietnam
 2Faculty of Fundamental Science,
 Industrial University of Ho Chi Minh
 City, 12 Nguyen Van Bao Street, Ward 4,
 Go Vap, Ho Chi Minh, Vietnam.
 Correspondence
 Dang Huu Phuc, Faculty of Fundamental
 Science, Industrial University of Ho Chi
 Minh City, 12 Nguyen Van Bao Street,
 Ward 4, Go Vap, Ho Chi Minh, Vietnam.
 Email: danghuuphuc@iuh.edu.vn
 History
 • Received: 09-12-2020
 • Accepted: 12-03-2021
 • Published: 30-04-2021
 DOI : 10.32508/stdjns.v5i2.980
 Copyright
 © VNU-HCM Press. This is an open-
 access article distributed under the
 terms of the Creative Commons
 Attribution 4.0 International license.
 Cite this article : Tran L, Phuc D H. Influence of N2 doping on photodective properties of p-typed
 Zn-N co-doped SnO2/n-Si heterojunction. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 5(2):1157-1166.
 1166