非晶硅襯底制備摻鋁氧化鋅透明導電膜及性能研究.pdf

1、ZnO:A1(AZO)透明導電膜具有無毒性、成本低、高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性等優(yōu)勢,并且具有優(yōu)異的光學、電學性質,它作為一種重要的光電子信息材料得到了廣泛的研究和應用。無論是非晶硅/晶體硅異質結太陽能電池的透明電極,還是非晶硅薄膜太陽能電池的復合背電極,目前研究主要集中于AZO薄膜的性質,而忽略了沉積AZO薄膜對a-Si膜層造成的影響,及其與a-Si材料相結合之后的性能表現(xiàn)。本文采取射頻磁控濺射技術,在非晶硅薄膜上沉積AZO薄膜,對其進

2、行測試表征,研究濺射功率和沉積溫度對AZO薄膜以及a-Si膜層性能的影響,優(yōu)化出基本的制備工藝參數(shù)。隨后采用在濺射氣氛中摻雜H2的方法進一步提高AZO薄膜的性能,分析討論H2摻雜量和沉積溫度對AZO薄膜性能的影響。最后,對不同厚度AZO薄膜的增反作用以及AZO與n-a-Si薄膜之間的接觸特性進行了研究。
　　本研究表明：增加濺射功率可以改善AZO薄膜的結晶質量以及電導性,但是過高的功率會對樣品造成物理性破壞,不僅使AZO電阻率升高

3、,同時會使非晶硅薄膜厚度減小。隨著沉積溫度的升高,摻雜與未摻雜H2制備樣品的電阻率都表現(xiàn)出明顯的下降趨勢,同一沉積溫度下,摻雜1％H2氣氛下制備的AZO薄膜的電阻率明顯低于純Ar氣濺射沉積的樣品。與高溫250℃時不同,低溫下100℃下H原子的還原性較低,對薄膜腐蝕作用較弱,沒有出現(xiàn)表面發(fā)生龜裂的現(xiàn)象。通過改變氫氣摻雜量,在 H2摻雜比例為4%時獲得電阻率為0.88×10-4Ω·cm的低電阻AZO薄膜,其值僅為同等條件下未摻雜 H2制備的