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1、分類號(hào)——UDC密級(jí)劣漣程歹大署學(xué)位論文英文題目PulsedlaserdepositionandperformanceoftheATOthinfilms研究生姓名奎疊姓名睦斐職稱型耋絲學(xué)位譴指導(dǎo)教師單位名稱盟盈絲鹽隧幽疊重盤塞墜室郵編壘3QQ2Q申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別墨堂塑學(xué)科專業(yè)名稱撾盤堂論文提交日期至Q12生12月論文答辯日期2Q12生12月學(xué)位授予單位遺墊墨蘭盤鱟學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席周建評(píng)閱入周蕉途盜2012年12月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)
2、位論文摘要氧化錫銻(ArO)薄膜具有資源豐富、價(jià)格低廉、無毒無污染等優(yōu)點(diǎn),是已獲廣泛應(yīng)用的高成本、有毒性氧化銦錫(ITO)透明導(dǎo)電薄膜的可替代材料之一。ATO薄膜中Sb元素價(jià)態(tài)及分布、結(jié)晶性、結(jié)構(gòu)均勻性、載流子輸運(yùn)等諸多復(fù)雜因素會(huì)對(duì)其光學(xué)性能和導(dǎo)電性能產(chǎn)生不利影響,從而難以獲得高性能的ATO薄膜,是ATO薄膜制備的主要難點(diǎn)。通過綜述國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的ATO薄膜制備研究,本文提出采用脈沖激光沉積(PLD)技術(shù),通過優(yōu)化工藝參數(shù)和后續(xù)熱處理,研
3、究工藝參數(shù)對(duì)ATO薄膜物相、組成和結(jié)構(gòu)的影響,建立Sb摻雜含量、價(jià)態(tài)分布與ATO薄膜性能的關(guān)系,制備出具有高可見光透過率、高導(dǎo)電的ATO薄膜。首先,研究了PLD的沉積溫度、退火溫度以及氧氣分壓對(duì)ATO薄膜結(jié)構(gòu)、組分及其光學(xué)、電學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:低溫沉積、高溫退火制備的ATO薄膜具有較高的可見光透過率(920%),電阻率為27X10弓Qcm。較差的結(jié)晶性使載流子遷移率較低,因此ATO薄膜的電學(xué)性能主要通過載流子濃度調(diào)節(jié)。退火溫度
4、的升高以及氧氣分壓的增加會(huì)促進(jìn)Sb3向Sb5的轉(zhuǎn)化,載流子濃度增加,電阻率降低。但是當(dāng)氧氣分壓超過SPa時(shí),氧空位數(shù)目減少以及Sb3與Sb”競(jìng)爭(zhēng)加劇,載流子濃度降低,對(duì)應(yīng)電阻率上升至140X10。2Qcm。ATO薄膜的載流子濃度可通過Sb5/Sb”比例調(diào)節(jié)。其次,研究了Sb摻雜含量對(duì)ATO薄膜結(jié)構(gòu)、組分及其性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Sb摻雜含量小于12at%時(shí),ATO薄膜的可見光透過率無明顯變化,增加Sb摻雜含量會(huì)促進(jìn)Sb3向Sb5的轉(zhuǎn)化
5、,Sb5/Sb3比例升高,載流子濃度迅速上升,電阻率迅速下降;當(dāng)Sb摻雜含量大于12at%時(shí),隨著Sb摻雜含量的增加ATO薄膜的可見光透過率明顯下降,同時(shí)Sb3開始占據(jù)主導(dǎo)地位,Sb5/Sb”比例降低,對(duì)應(yīng)載流子濃度降低,電阻率上升。當(dāng)摻雜含量為12at%,ATO薄膜呈現(xiàn)出最優(yōu)的綜合性能。如前研究結(jié)果可知,單純通過調(diào)節(jié)載流子濃度提高ATO薄膜的性能具有一定的局限性,因此,如何提高載流子遷移率是進(jìn)一步提高其光學(xué)、電學(xué)性能的有效途徑。高溫直
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