氩气压强对射频磁控溅射ZnO_Al薄膜结构和性能的影响

丁照雪 | -> | 1708| 0| 0.49324MB |RF磁控溅射,透明导电薄膜,AZO薄膜

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摘 要 以ZnO∶A l2O3 为靶材在石英玻璃衬底上射频磁控溅射制备多晶ZnO∶A l (A ZO) 薄膜, 通过XRD、A FM 以及Hall 效应、透射光谱等测试研究了RF 溅射压强对薄膜结构、电学与光学性能的影响。分析表明: 所制备的薄膜具有c 轴择优取向, 当压强为1. 2Pa 时薄膜的电阻率降至最低(2. 7×10- 38 ·cm )。薄膜在可见光区平均透射率高于90% , 光学带隙均大于本征ZnO 的禁带宽度。
     透明导电氧化物(TCO ) 具有低的电阻率、可见光区高的透射率, 在光电领域有着广泛的应用前景[1 ]。目前在TCO 材料中以产业化的ITO 材料最为成熟, 但铟为稀有元素并且会引进重金属污染, 所以迫切要求开发非铟系的透明导电氧化物材料来替代ITO。ZnO 基材料因其具有较好的化学和机械稳定性, 高的抗还原性且自然界储量丰富, 被认为是最具发展潜力的ITO 替代材料[1, 2 ]。目前沉积A ZO 薄膜的主要方法包括电子束蒸发[3 ] , 激光脉冲沉积(PLD) [4 ] , 溶胶凝胶法[5 ] , 金属有机图1 不同氩气压强下A ZO 薄膜的XRD 谱物化学气相沉积(MOCVD) [6 ]以及各种方法的磁控溅射等[1, 2 ]。其中磁控溅射有着成膜均匀致密且工艺简单, 成本低等优点。本文采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备A ZO 薄膜并就A r 气偏压对薄膜的组织结构、电学、光学性能的影响进行了研究。
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