Correlation of charge state of Mn with the increase in resistivity with Mn concentration is demonstrated in Mn-doped indium tin oxide films. Bonding analysis shows that Mn2p3/2 core level can be deconvoluted into three components corresponding to Mn2+ and Mn4+ with binding energies 640.8 eV and 642.7 eV, respectively, and a Mn2+ satellite at 5.4eV away from the Mn2+ peak. The presence of the satellite peak unambiguously proves that Mn exists in the +2 charge state. The ratio of concentration of Mn2+ to Mn4+ of 4:1 suggests that charge compensation occurs in the n-type films causing the resistivity increase.

1.
S. A.
Chambers
,
T. C.
Droubay
,
C. M.
Wang
,
K. M.
Rosso
,
S. M.
Heald
,
D. A.
Schwartz
,
K. R.
Kittilstved
, and
D. R.
Gamelin
,
Mater. Today
9
,
28
(
2006
).
2.
T.
Dietl
and
H.
Ohno
,
Mater. Today
9
,
18
(
2006
).
3.
T.
Minami
,
Semicond. Sci. Technol.
20
,
S35
(
2005
).
4.
S. A.
Chambers
,
Surf. Sci. Rep.
61
,
345
(
2006
).
5.
M.
Venkatesan
,
R. D.
Gunning
,
P.
Stamenov
, and
J. M. D.
Coey
,
J. Appl. Phys.
103
,
07D135
(
2008
).
6.
J.
Stankiewicz
,
F.
Villuendas
,
J.
Bartalomé
, and
J.
Sezé
,
J. Magn. Magn. Mater.
310
,
2084
(
2007
).
7.
J.
Philip
,
N.
Theodoropoulo
,
G.
Berera
,
J. S.
Moodera
, and
B.
Satpati
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
777
(
2004
).
8.
H.
Kimura
,
T.
Fukumura
,
M.
Kawasaki
,
K.
Inaba
,
T.
Hasegawa
, and
H.
Koinuma
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
94
(
2002
).
9.
J.
Han
,
P. Q.
Mantas
, and
A. M. R.
Senos
,
J. Eur. Ceram. Soc.
22
,
49
(
2002
).
10.
H.
Zhu
,
F.
Zhao
,
L.
Pan
,
Y.
Zhang
,
C.
Fan
,
Y.
Zhang
and
J. Q.
Xiao
,
J. Appl. Phys.
101
,
09H111
(
2007
).
11.
T.
Ohno
,
T.
Kawahara
,
H.
Tanaka
,
T.
Kawai
,
M.
Oku
,
K.
Okada
, and
S.
Kohiki
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
45
,
L957
(
2006
).
12.
T.
Nakamura
,
K.
Tanabe
,
K.
Tsureishi
and
K.
Tachibana
,
J. Appl. Phys.
101
,
09H105
(
2007
).
13.
S.
Kundu
,
D.
Bhattacharya
,
J.
Ghosh
,
P.
Das
, and
P. K.
Biswas
,
Chem. Phys. Lett.
469
,
313
(
2009
).
14.
S. R.
Sarath Kumar
and
S.
Kasiviswanathan
,
Semicond. Sci. Technol.
24
,
025028
(
2009
).
15.
S. R.
Sarath Kumar
,
P.
Malar
,
T.
Osipowicz
,
S. S.
Banerjee
, and
S.
Kasiviswanathan
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B
266
,
1421
(
2008
).
16.
Y.
Mori
,
M.
Tanemura
, and
S.
Tanemura
,
Appl. Surf. Sci.
228
,
292
(
2004
).
17.
A. J.
Nelson
and
A.
Aharoni
,
J. Vac. Sci. Technol. A
5
,
231
(
1987
).
18.
W.
Wu
,
B.
Chiou
, and
S.
Hsieh
,
Semicond. Sci. Technol.
9
,
1242
(
1994
).
19.
H. S.
Majumdar
,
S.
Majumdar
,
D.
Tobjörk
, and
R.
Österbacka
,
Synth. Met.
160
,
303
(
2010
).
20.
M. A.
Langell
,
C. W.
Hutchings
,
G. A.
Carson
, and
M. H.
Nassir
,
J. Vac. Sci. Technol. A
14
,
1656
(
1996
).
21.
C. N. R.
Rao
,
D. D.
Sarma
,
S.
Vasudevan
, and
M. S.
Hedge
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
367
,
239
(
1979
).
22.
J. S.
Foord
,
R. B.
Jackman
, and
G. C.
Allen
,
Philos. Mag. A
49
,
657
(
1984
).
23.
R. J.
Iwanowski
,
M. H.
Heinonen
, and
E.
Janik
,
Chem. Phys. Lett.
387
,
110
(
2004
).
24.
Y.
Umezawa
and
C. N.
Reilley
,
Anal. Chem.
50
,
1290
(
1978
).
25.
M.
Oku
and
K.
Hirokawa
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
8
,
475
(
1976
).
26.
F.
Müller
,
R.
de Masi
,
D.
Reinicke
,
P.
Hufner
, and
K.
Stowe
,
Surf. Sci.
520
,
158
(
2002
).
27.
S. P.
Jeng
,
R. J.
Lad
, and
V. E.
Henrich
,
Phys. Rev. B
43
,
11971
(
1991
).
28.
S. A.
Chambers
and
Y.
Liang
,
Surf. Sci.
420
,
123
(
1999
).
29.
M. A.
Stranick
,
Surf. Sci. Spectra
6
,
31
(
1999
).
30.
M. A.
Stranick
,
Surf. Sci. Spectra
6
,
39
(
1999
).
31.
M. C.
Militello
and
S. W.
Gaarenstroom
,
Surf. Sci. Spectra
8
,
200
(
2001
).
32.
Y.
Li
,
C.
Li
,
D.
He
, and
J.
Li
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
42
,
105303
(
2009
).
You do not currently have access to this content.