Zinc oxide films which belong to II-VI group and have common use in opto-electronic applications are attracting attention as wide band gap semiconductor materials. ZnO films have various application areas such as solar cells, transparent electrodes, chemical sensors and diodes. There have been many works focused on the development of the physical properties of such a popular material in technology. One of the alternative ways of this is to dope this film with different elements. In this work, ZnO:Al films have been produced for 8 at.% Al ratio with ultrasonic spray pyrolysis technique (USP) at the substrate temperature of 350 ± 5 °C. The films produced have been annealed at 400 °C for 1.5, 3 and 6 h in air. The effect of annealing time on the structural, surface, optical and electrical properties of films have been studied using X-Ray Diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), and UV–Visible spectrophotometry, four-point probe method. XRD pattern confirmed the growth of polycrystalline hexagonal wurtize structure of ZnO with preferred orientation along (101) direction. Surface analysis showed that the grains were agglomerated with an island-like structure over the entire surface of substrates. Mean Root Square (RMS) obtained from AFM decreased from 34 nm to 12 nm with increasing annealing time. Despite the fact that optical characteristics have revealed low transmittance values (~40–60%), all the films have been exhibited large optical gap (Eg = ~3.3 eV). Minumum electrical resistivity has been obtained for the 3h annealing time and its value was 1.39x10¹ Ωcm with films thickness of 94 nm. Finally, it has been concluded that annealing time has an important effect on the optical, structural, electrical and surface properties of the films.

作为宽带隙半导体材料，属于II-VI族并在光电应用中具有普遍用途的氧化锌膜引起了人们的注意。ZnO薄膜具有各种应用领域，例如太阳能电池，透明电极，化学传感器和二极管。已经有许多工作致力于发展这种流行材料的物理性能。替代方法之一是用不同的元素掺杂该薄膜。在这项工作中，在350±5°C的基板温度下，采用超声喷雾热解技术（USP）生产了Al比率为8 at。％的ZnO：Al膜。产生的薄膜已在400°C的空气中退火1.5、3和6小时。退火时间对结构，表面，已经使用X射线衍射（XRD），原子力显微镜（AFM）和紫外可见分光光度法，四点探针法研究了薄膜的光学和电学性质。XRD图谱证实了沿（101）方向具有优选取向的ZnO的多晶六方雾化结构的生长。表面分析表明，在基片的整个表面上，晶粒以岛状结构团聚。随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 紫外可见分光光度法，四点探针法。XRD图谱证实了沿（101）方向具有优选取向的ZnO的多晶六方雾化结构的生长。表面分析表明，在基片的整个表面上，晶粒以岛状结构团聚。随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 紫外可见分光光度法，四点探针法。XRD图谱证实了沿（101）方向具有优选取向的ZnO的多晶六方雾化结构的生长。表面分析表明，在基片的整个表面上，晶粒以岛状结构团聚。随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 XRD图谱证实了沿（101）方向具有优选取向的ZnO的多晶六方雾化结构的生长。表面分析表明，在基片的整个表面上，晶粒以岛状结构团聚。随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 XRD图谱证实了沿（101）方向具有优选取向的ZnO的多晶六方雾化结构的生长。表面分析表明，在基片的整个表面上，晶粒以岛状结构团聚。随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10 随着退火时间的增加，从AFM获得的均方根（RMS）从34 nm降低到12 nm。尽管光学特性显示出较低的透射率值（约40-60％），但所有薄膜均显示出较大的光学间隙（Eg =〜3.3 eV）。在3h的退火时间内获得了最低电阻率，其值为1.39x10¹ Ωcm的与薄膜厚度为94纳米。最后，可以得出结论，退火时间对薄膜的光学，结构，电学和表面性能具有重要影响。