射頻濺射制備ZnO-Al透明導(dǎo)電薄膜及性能研究.pdf

1、本文首先對透明導(dǎo)電薄膜(TCO)的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié),討論了鋁攙雜氧化鋅薄膜(AZO)的性能優(yōu)點(diǎn),之后對AZO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、攙雜、制備方法、用途進(jìn)行了綜合描述,并指出了透明導(dǎo)電薄膜的發(fā)展趨勢.在此基礎(chǔ)上,使用射頻磁控濺射的方法在聚酯(PET)膠片表面沉積了AZO薄膜,通過改變沉積壓強(qiáng),射頻功率等參數(shù),使薄膜出現(xiàn)了不同的形貌,織構(gòu)和不同的光學(xué)、電學(xué)性能,并使用原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)、分光光度計(jì)和方阻

2、測量裝置對薄膜的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測試,得到了以下的結(jié)論:1.Ar壓強(qiáng)對薄膜的結(jié)構(gòu),形貌和光電性能等有重大的影響.當(dāng)沉積壓強(qiáng)從0.2Pa升高到2.0Pa時(shí),得到以下的研究結(jié)果:1)由于碰撞次數(shù)的增加,薄膜的厚度減小,沉積速率下降;2)AZO薄膜的顆粒尺寸明顯變大,薄膜的表面粗糙度也大大的增加;3)EDS分析表明,薄膜的組成變化比較復(fù)雜,Zn/Al的原子比在1.5Pa附近有一個(gè)最大值;4)AZO薄膜的方阻迅速增加,電阻率也迅速增大,在0.2

3、Pa下最小電阻率為3×10<'-4>Ωcm;5)在各個(gè)壓強(qiáng)下制備AZO薄膜的可見光透過率能達(dá)到90﹪以上,禁帶寬度明顯減小,藍(lán)移現(xiàn)象很明顯.2.隨著射頻功率的增加,我們發(fā)現(xiàn):1)薄膜的厚度和生長速度均迅速上升;2)薄膜的顆粒尺寸先減小,之后由于襯底溫度的交叉影響,又開始增大,但是薄膜的表面粗糙度則呈上升趨勢;3)在125~150W之間,Zn/Al的原子比有一個(gè)最小值,這里最接近靶材的成分;4)AZO薄膜的方阻和電阻率都迅速減小;5)功率