Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備及性能研究.pdf

1、近二十年來(lái)，ZnO基薄膜由于光電學(xué)性能良好及原材料廉價(jià)、無(wú)毒性、易于實(shí)現(xiàn)摻雜等優(yōu)點(diǎn)成為透明導(dǎo)電氧化物薄膜（TCO）研究的熱門(mén)課題。國(guó)際上對(duì)鋁摻雜氧化鋅（AZO）薄膜的研究已取得一些成果，仍存在不足之處。當(dāng)前的研究工作主要集中在：工藝的穩(wěn)定性、可靠性問(wèn)題；大面積高速、均勻成膜工藝問(wèn)題；與光刻工藝的兼容性問(wèn)題；大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題。圍繞以上問(wèn)題，本論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 首先，以氧化鋅鋁（98wt%ZnO+2wt%Al

2、2O3）為靶材利用射頻磁控濺射的方法在7101 玻璃、K9 玻璃、PET 襯底上分別制備出高質(zhì)量的AZO 薄膜，利用X 射線衍射分析（XRD）、掃描電子顯微技術(shù)（SEM）、紫外-可見(jiàn)透射光譜（UV-vis）、四探針測(cè)試儀等現(xiàn)代分析手段測(cè)試了薄膜的結(jié)構(gòu)特性、晶粒尺寸大小、微觀形貌、光學(xué)性能、電學(xué)性能并對(duì)不同襯底上沉積的薄膜樣品結(jié)構(gòu)及性能作了比較分析。通過(guò)對(duì)光學(xué)性能和導(dǎo)電機(jī)制的分析，總結(jié)出各種工藝參數(shù)（襯底溫度、濺射功率、工作氣壓、氧氣氫氣

3、分壓、退火溫度等）對(duì)薄膜各項(xiàng)性能的影響，從而摸索出一套比較理想的射頻磁控濺射制備AZO 薄膜的工藝條件。研究表明：對(duì)于7101 玻璃襯底，襯底溫度400℃、濺射功率120W、工作氣壓0.5Pa、濺射時(shí)間1.5h、退火溫度400℃時(shí)薄膜具有良好的光電學(xué)性能：可見(jiàn)光平均透過(guò)率93.25%、電阻率4.68×10-4?·cm。
　　 其次，采用濺射后腐蝕法制備絨面AZO 薄膜。嘗試性地使用冰乙酸對(duì)制備出的AZO 薄膜進(jìn)行了腐蝕，研究了冰