直流磁控溅射有机衬底和玻璃衬底ZnO∶Al薄膜结构及特性的研究

利用直流磁控溅射法在有机薄膜衬底和普通玻璃衬底上制备出了具有良好附着性的ZnO∶Al透明导电膜,对制备薄膜的结构和光学特性进行了比较研究.研究发现:铝掺杂的氧化锌薄膜是多晶膜,具有六角纤锌矿结构;在衬底温度为100℃,溅射压强1.0 Pa,氧氩比为1∶2.58时,ZnO∶Al薄膜具有(002)择优取向,晶化也比较好,在可见光区的平均透过率分别达到了77.6%和82%.     

绒面ZAO透明导电膜的制备工艺研究

绒面ZAO(ZnO∶Al,氧化锌铝)透明导电膜在硅基薄膜太阳能电池领域应用前景广阔,本文利用直流磁控溅射方法,采用氧化锌铝陶瓷靶材制备了ZAO透明导电膜,并用自制的腐蚀液对膜层进行腐蚀以便形成太阳能电池所需要的表面凹凸起伏的绒面结构。研究了不同镀膜温度对膜层性能的影响,不同退火条件下膜层热稳定性的变化情况,不同腐蚀时间下膜层电阻、透过率以及表面形貌的变化,结果表明,在相同真空度、溅射功率和节拍的情况下,220℃下制备的ZAO透明导电膜膜层性能最好,腐蚀时间为30 s时获得的绒面效果好。     

利用脉冲直流磁控溅射制备ZnO:Al薄膜的研究

利用中频脉冲直流磁控溅射法制备了平面ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜,研究了沉积压力、衬底温度和溅射功率对AZO薄膜光电性能、薄膜稳定性的影响.结果表明:在较低沉积压力、衬底温度及溅射功率下,可获得具有低电阻率、高透过率、高稳定性的AZO薄膜.     

孪生对靶溅射ZnO∶Al薄膜的研究

采用对向孪生靶溅射ZnO∶Al(ZAO)薄膜可减少等离子体对基底薄膜轰击损伤,沉积速率与结晶程度高;不同气压溅射的ZAO薄膜,其透光率在波长小于700 nm时基本相同,在可见光范围内(400～700 nm),都大于80%.其中,在550 nm时的透过率大于90%;入射光大于700 nm时,ZAO较厚的薄膜对红外的吸收更多;溅射气压为2 Pa比1 Pa沉积速率低,但薄膜电子迁移率较大、电阻率低,更适合做CIS薄膜太阳电池窗口层或透明导电膜.     

Al-Sn共掺杂ZnO薄膜的结构与光电性能研究

采用射频磁控共溅射法在玻璃衬底上制备出了Al与Sn共掺杂的ZnO(ATZO)薄膜.在固定ZnO∶Al(AZO)靶溅射功率不变的条件下,研究了Sn靶溅射功率对ATZO薄膜的结晶质量、表面形貌、电学和光学性能的影响.结果表明,制备的ATZO薄膜是六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有c轴择优取向,而且表面致密均匀.当Sn溅射功率为5W时,330 nm厚度的ATZO薄膜的电阻率最小为1.49×10-3 Ω·cm,比AZO薄膜下降了22％.ATZO薄膜在400～900 nm波段的平均透过率为88.92％,禁带宽度约为3.62 eV.     

直流反应溅射制备ZnO：Al透明导电薄膜

本对直流反应溅射法制备ZnO:Al薄膜的工艺作了具体分析，探讨了氧分压、Al含量、溅射功率和靶基距等对ZnO:Al薄膜的电学、光学性能的影响。     

磁控溅射有机衬底ZnO∶SnO_2透明导电膜的结构和光电特性

采用磁控溅射技术在有机衬底上低温制备出具有低电阻率和良好附着性的ZnO∶SnO透明导电膜。研究了制备ZnO∶SnO薄膜的结构、成分和光电性质。制备薄膜为非晶结构,有机衬底ZnO∶SnO透明导电膜的最低电阻率约10-2Ω·cm,可见光平均透过率>82%。薄膜中的氧偏离理想化学配比,氧空位是薄膜中载流子的主要来源。     

磁控溅射有机衬底ZnO:SnO2透明导电膜的结构和光电特性

采用磁控溅射技术在有机衬底上低温制备出具有低电阻率和良好附着性的ZnO∶SnO透明导电膜.研究了制备ZnO∶SnO薄膜的结构、成分和光电性质.制备薄膜为非晶结构,有机衬底ZnO∶SnO透明导电膜的最低电阻率约10-2Ω*cm,可见光平均透过率＞82%.薄膜中的氧偏离理想化学配比,氧空位是薄膜中载流子的主要来源.     

溅射时间对硼掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了硼掺杂氧化锌(ZnO∶B)薄膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计和四探针测试仪研究了溅射时间与薄膜的结构、光学和电学特性的关系。结果表明:ZnO∶B是多晶薄膜,具有六方钎锌矿结构且呈c轴择优取向,其透明导电性能优良,在可见光谱范围的平均透光率超过80%,薄膜电阻率随溅射时间延长而降低至3.0×10-3Ω·cm。     

孪生对靶溅射ZnO：Al薄膜的研究

采用对向孪生靶溅射ZnO：Al(ZAO)薄膜可减少等离子体对基底薄膜轰击损伤，沉积速率与结晶程度高，不同气压溅射的ZAO薄膜，其透光率在波长小于700nm时基本相同，在可见光范围内(400-700nm)，都大于80％。其中，在550nm时的透过率大于90％；入射光大于700nm时，ZAO较厚的薄膜对红外的吸收更多；溅射气压为2Pa比1Pa沉积速率低，但薄膜电子迁移率较大、电阻率低，更适合做CIS薄膜太阳电池窗口层或透明导电膜。     

氧脉冲磁控溅射法制备多晶TiO2薄膜

利用一种改进的溅射方法在载波片上制备了多晶TiO2薄膜。由于该法在溅射过程中氧气控制得像脉冲一样,所以称之为氧脉冲直流磁控反应溅射。它能有效的减轻靶中毒,样品沉积速率达到传统反应溅射法的7倍左右。分别利用椭圆偏振测厚仪、X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜研究了沉积时间、氧分压以及氧气开关时间对沉积速率、晶体结构和表面形貌的影响。研究结果显示,在氧分压为30％,断氧时间Toff=30s和20s下制备的样品具有最好的金红石相或锐钛矿相单一晶体结构,并且在Toff=30s时,具有最佳的表面形貌。此外,在较高沉积速率和较低氧分压下,样品更趋向于生成金红石相。利用范德堡法研究了样品的电阻率,在氧分压为30％,Toff=30s和50％,Toff=40s下制备的样品的电阻率为10·cm左右。该样品适合进一步研究透明导电TiO2薄膜。     

双靶反应磁控共溅射制备Al掺杂ZnO薄膜及其光电性能

采用双靶反应磁控共溅射法在Si（100）和载玻片衬底上制备了Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜,利用X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）、荧光分光光度计、紫外可见光分光光度计,四探针测试仪等手段对薄膜进行表征,研究了Al掺杂对ZnO薄膜结构和光电性能的影响。结果显示,Al掺杂未改变ZnO的晶体结构,ZAO薄膜沿（002）晶面生长,具有单一的紫光发射峰,在可见光区透过率大于80%,当Zn靶和Al靶溅射功率分别为100 W和20W时,ZAO薄膜的电阻率为8.85×10-4W.cm,表明利用双靶反应磁控共溅射法制备的ZAO薄膜具有较好的光电性能。     

室温沉积Cu/ZnO薄膜的光电性能的研究

以ZnO陶瓷靶和金属Cu靶为基础在室温条件下利用直流磁控溅射和射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了ZnO/Cu多层透明导电薄膜。通过改变溅射金属Cu层的时间等工艺参数,并采用紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计和霍尔测试仪对ZnO/Cu多层结构薄膜的光电性质等进行了分析和研究。ZnO/Cu多层透明导电薄膜的导电性随金属层溅射时间增加有很大的提高,从薄膜的透射谱中发现,Cu层的引入降低了多层结构的可见光透光率。随着多层结构薄膜载流子浓度的增加薄膜的光学带隙Eg下降。     

溅射功率对ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用射频磁控溅射工艺,以Al掺杂ZnO(ZAO)陶瓷靶为靶材在石英玻璃基片上制备出具有优良光电性能的ZAO透明导电薄膜,研究了溅射功率对薄膜光电性能的影响。在不同溅射功率条件下制备的ZAO薄膜具有很好的c轴择优取向。较大功率溅射有利于薄膜晶粒尺寸的增大、电阻率降低。ZAO薄膜在可见光区的透过率平均值高达90%以上,受溅射功率影响不大。在340nm-420nm波长附近ZAO薄膜透过率急剧下降,呈现明显的紫外吸收边;高的溅射功率提高了ZAO薄膜的光学带隙宽度。     

柔性衬底铝掺杂氧化锌透明导电膜的特性研究

室温下采用射频磁控溅射法在有机薄膜－聚丙烯己二酯（polypropylene adipate,PPA)衬底上制备出了ZnO:Al(AZO)透明导电膜。其它制备参数保持不变的条件下通过改变淀积时间得到厚度不同的薄膜，并对不同厚度AZO薄膜的结构特性、光学特性和电学特性进行了研究。     

ZnO:Al透明导电薄膜的研制

介绍用直流平面磁控溅射方法制备掺铝的氧化锌透明导电薄膜并研究了其特性，阐述了金属氧化物透明导电薄膜研究的发展情况及其应用前景，并讨论了氧化锌掺铝薄膜的优点。介绍了ZnO∶Al薄膜的制备情况：靶的制备及薄膜的制备过程。测量了薄膜的光电特性，包括透射比、折射率、消光系数、方块电阻、电阻率、载流子浓度和迁移率等参数，并分析了各种实验条件对薄膜性能的影响。     

溅射功率对ZnO：Si透明导电薄膜性能的影响

采用直流磁控溅射法在室温玻璃基片上制备出了掺硅氧化锌（ZnO：Si）透明导电薄膜,研究了溅射功率对ZnO：Si薄膜结构、形貌、光学及电学性能的影响,实验结果表明,溅射功率对ZnO：Si薄膜的生长速率、结晶质量及电学性能有很大影响,而对其光学性能影响不大。实验制备的ZnO：LSi薄膜为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有垂直于基片方向的c轴择优取向。当溅射功率从45W增加到105W时,薄膜的晶化程度提高、晶粒尺寸增大,薄膜的电阻率减小;当溅射功率为105W时,薄膜的电阻率达到最小值3．83~104n·cm,其可见光透过率为94．41％。实验制备的ZnO：Si薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极。     

织构ZnO:Al与p-μ c-Si:H薄膜接触特性的研究

用PECVD法在不同织构ZnO:Al上沉积了p-μc-Si:H薄膜,研究了不同织构ZnO:Al与p-μc-Si:H薄膜的接触特性,研究结果表明:在织构后的ZnO:Al上沉积的p-μc-Si:H薄膜的晶化率均大于在未织构的ZnO:Al上沉积的p-μc-Si:H薄膜,且织构ZnO:Al与p-μc-Si:H薄膜的接触电阻也均小于未织构的,且织构时间最佳点为15s。     

脉冲电压对HPPMS制备CrN薄膜的组织结构与力学性能的影响

采用复合高功率脉冲磁控溅射技术在单晶Si片、高速钢和玻璃上制备CrN薄膜。分别研究了脉冲电压在500,600,700,750 V时对薄膜的组织结构和力学性能的影响。结果表明,随着脉冲电压的增加,靶材离化率增加,靶电流以及溅射原子离子数量级能量均增大,使得沉积的薄膜组织结构更加致密,晶粒逐渐细化,表面更加光滑,硬度提高。高功率脉冲磁控溅射技术具备了磁控溅射技术制备的薄膜表面光滑优势,以及电弧离子镀高离化率特点,获得了结构性能优异的CrN薄膜。     

直流磁控溅射制备ZAO透明导电薄膜及性能研究

运用直流磁控溅射法,采用ZAO陶瓷靶材(Al2O3相对含量2%(质量分数)),结合正交实验表通过改变制备工艺中的基片温度、溅射功率、氧流量百分比等参数,在普通玻璃衬底上制备得到ZnO∶Al(ZAO)透明导电薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计、四探针测试仪对样品的晶体结构、表面形貌、光电性能进行表征分析。通过正交分析法得出直流磁控溅射法制备ZAO薄膜的最佳组合工艺为基片温度200℃,溅射功率40W,氧流量百分比20%,退火温度400℃,获得薄膜样品最低方块电阻11Ω/□,薄膜具有最好的发光性能,适合作为薄膜太阳电池的透明导电电极。