近红外区高透射率In2O3:W透明导电氧化物薄膜的研究

采用反应直流磁控溅射法制备了掺钨氧化铟(In2O3W,IWO)透明导电氧化物薄膜.薄膜中掺杂的钨离子与被替代的铟离子之间存在高价态差.与相同电阻率的ITO(In2O3Sn)相比,IWO薄膜具有载流子浓度低、迁移率高和近红外区透射率高的特点.研究了氧分压、溅射电流等参数对IWO薄膜电学和光学性能的影响.制备的多晶IWO薄膜最佳电阻率为3.1×10-4 Ω·cm,最高载流子迁移率为58 cm2 V-1s-1,可见光范围平均透射率大于90%,近红外区(700～2500 nm)平均透射率约为85%.     

直流反应磁控溅射法制备CdIn2O4薄膜的光电性能研究

利用直流反应磁控溅射法制备了CdIn2O4(CIO)薄膜,研究了氧浓度、基片温度、溅射时间和退火处理对薄膜光电性能的影响.结果表明电阻率随着氧浓度的增加和溅射时间的减小而增加,随着基片温度的升高先减小后增加;透光率随着氧浓度、基片温度的增加和溅射时间的减小而增加.退火处理后,薄膜的电阻率降低,光吸收边发生"蓝移".点缺陷对薄膜的光电性能产生重要影响,光吸收边的移动是"Burstein-Moss"效应和多体效应共同作用的结果.综合实验结果和理论研究,推荐了直流反应磁控溅射法制备CIO薄膜的最佳条件.此条件下制备薄膜的电阻率为2.95×10-4 Ω·cm,波长为628 nm时薄膜的透光率高达91.7%.     

In_2O_3：W薄膜的制备及光电性能研究

采用直流磁控溅射法制备了掺钨氧化铟（In2O3：W,IWO）薄膜,研究了制备工艺对薄膜表面形貌和光电性能的影响。结果表明薄膜的表面形貌与其光电性能有着紧密联系。氧分压显著影响薄膜的表面形貌进而对薄膜的光电性能产生影响,同时溅射时间的变化也显著影响薄膜的光电性能：随着氧分压以及溅射时间的升高,薄膜的电阻率均呈现先减小后增大的变化规律,在氧分压为2.4×10-1Pa条件下,制备样品的表面晶粒排布最细密,其电阻率达到6.3×10-4Ω.cm,载流子浓度为2.9×1020cm-3,载流子迁移率为34cm2/（V.s）,可见光平均透射率约为85%,近红外光平均透射率〉80%。     

Al掺杂ZnO薄膜的射频磁控溅射工艺与光电性能研究

用射频磁控溅射法制备Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜,研究溅射与真空退火工艺对ZAO薄膜的显微结构及光电性能的影响.采用X射线衍射(XRD)对ZAO薄膜的显微结构进行了测试分析,用四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对ZAO薄膜的光电性能进行了测试分析.结果表明:随溅射时间的增加,样品由非晶态向晶态转变,同时也出现(002)择优取向强弱的变化.退火提高了溅射时间较长的薄膜的结晶质量.溅射时间的增加使溅射态ZAO薄膜的光学带隙变窄,但退火处理则使光学禁带宽度增大.溅射时间的增加以及退火处理均使薄膜的透光率稍有下降,但所有ZAO薄膜的透光率均在90%.以上.薄膜的电阻率随溅射时间的增加先降低.后稍有回升.退火使薄膜的电阻率显著降低,当溅射时间为60min时退火后薄膜的电阻率达到最低值,为9.4 ×10-4Ω·cm,其方块电阻低至18.80Ωl/□.     

退火氧分压对AZO薄膜的透光和导电性能的影响EI北大核心CSCD

在室温下采用射频磁控溅射粉末靶在玻璃基底上制备掺铝氧化锌(AZO)薄膜,采用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和霍尔效应仪等手段表征和分析了薄膜的微观结构和光电性能,研究了退火氧分压对薄膜光电性能的影响。结果表明:退火后的AZO薄膜仍具有c轴择优取向的六方纤锌矿结构,薄膜的表面致密光滑;随着退火氧分压的降低AZO薄膜光学带隙变窄、透光率有所降低,但是其值均高于80%;随着退火氧分压的降低载流子浓度显著升高,电导特性明显改善,电阻率最低达到2.1×10^(-3)Ω·cm。     

新型透明导电ZnO:Mo薄膜

采用直流磁控反应溅射技术成功制备了新型ZnOMo(ZMO)透明导电薄膜.研究了钼掺杂量和基片温度等参数对ZMO薄膜结构和光电性能的影响.结果表明,薄膜的结构和光电性能与钼含量以及基片温度有关.x光衍射图谱(XRD)显示薄膜具有六角纤锌矿结构,并且在基片温度为200℃,钼含量(Mo/Zn Mo)为1.5wt%时薄膜具有较好的c轴取向.制备出的ZMO薄膜最低电阻率为1.97×10-3 Ω·cm,相应载流子迁移率达37.0 cm2V-1s-1,载流子浓度为8.57×1019 cm-3,在可见光区域的平均透射率达到80%左右.     

真空退火法对AZO薄膜的研究

磁控溅射法在玻璃衬底上制备了AZO(氧化锌掺铝)薄膜。对薄膜进行了真空退火。利用XRD、分光光度计以及四探针等测试装置,对AZO薄膜的晶粒度、透光率和导电性能进行了测试分析。结果表明,退火有利于薄膜结晶;退火有利于薄膜光电性能的提高。在本实验中,AZO薄膜的最高透光率可达90.617%;最低电阻率可达2.21×10-3(Ω.cm)。对比在真空中退火的ITO薄膜的光电性能参数,结果已有所超越。此结果说明,AZO薄膜有潜力成为透明导电膜ITO的替代产品。     

溅射及RTA处理对ITO薄膜特性的影响

采用RF-磁控溅射生长铟锡氧化物薄膜(ITO),研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度对薄膜的晶化情况、透过率、电导率以及表面形貌的影响.结果表明:改变In2-x3 (Snx4 ·e)O3制备过程中的氧含量使Sn4 ·e对电子束缚能力发生变化,过高的氧分压使费米能级EF降低,功函数Ws增大,氧气流量为2 ml/min、退火温度为450℃时薄膜电阻率最低为2.5×10-4 Ω·cm,透过率达88%以上.     

功率和退火对磁控溅射生长ZnO∶Ga薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO∶Ga透明导电薄膜(GZO)。通过X射线衍射(XRD)、四探针电导率测试、紫外可见分光光度等表征方法研究了溅射功率对薄膜结晶特性及光电性能的影响。结果表明:当溅射功率180W时制备的GZO薄膜光电性能最优,方块电阻为9.8Ω/sq,电阻率为8.6×10-4Ω·cm,霍尔迁移率为12.5cm2/V·s,载流子浓度为5.8×1020cm-3,可见光透过率超过92%。另外,研究了最优制备条件下的GZO薄膜的高温稳定性,在氩气、氧气和真空气氛下分别对薄膜进行退火处理。结果表明,氩气退火的薄膜电学性能显著提高,是显著改善GZO薄膜性能的有效方法之一;氧气退火不利于薄膜的导电性;真空退火介于两者之间。     

退火对ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜性能的影响

室温下利用磁控溅射制备了ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测量仪和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的结构、形貌、电学及光学等性能与退火温度之间的关系。结果表明:退火前后薄膜均具有ZnO(002)择优取向,随着退火温度的升高,薄膜的晶化程度、晶粒粒径及粗糙度增加,薄膜电阻率先降低后升高,光学透过率和禁带宽度先升高后降低。150℃下真空退火的ZnO/Cu/ZnO薄膜的性能最佳,最高可见光透光率为90.5%,电阻率为1.28×10-4Ω·cm,载流子浓度为4.10×1021cm-3。