Si摻雜ZnO系透明導電膜的研究.pdf

1、作為透明導電氧化物薄膜代表的ZnO系薄膜AZO，GZO等已經具備優(yōu)良的光性能和電性能，基本達到了實際上的需求，但其在較高溫度下工作時的電阻率上升較快，暴露出熱穩(wěn)定性不足的問題。Si元素及其化合物性質穩(wěn)定，適當濃度的Si摻雜應該可以提高薄膜性能的穩(wěn)定性。本文以SiO2摻雜ZnO系中的AZO和GZO制作靶材，采用FJL500型高真空多功能復合濺射系統(tǒng)射頻濺射在玻璃基底上鍍制薄膜。通過控制濺射基底溫度、濺射壓強和靶材Si摻入濃度等變量，研究這

2、些工藝和摻入Si雜質因素對ZnO系膜的結構、電與光的性能以及熱穩(wěn)定性之影響。分別采用XRD、SEM、四點探針儀、干涉顯微鏡、紫外-可見分光光度計對薄膜樣品的物相結構、表面形貌、電阻率、膜厚、可見光透過率進行測試和表征。
　　研究表明：在濺射功率150W，濺射時間為20min的前提下，濺射基底溫度對Si雜質摻入ZnO系的AZO薄膜的結構和電與光的性能都有顯著影響。薄膜的結晶性能在基底溫度為250℃時最好，電阻率隨基底溫度升高而快速下

3、降，在基底溫度為350℃時，0.5wt％SiO2摻雜的AZO薄膜的電阻率達到最小值2×10-3Ω·cm，薄膜的厚度在250℃時達到最大值442nm，平均可見光透過率在常溫和250℃附近時達到比較高的水平（85%以上）。
　　濺射壓強為0.3Pa下制得的ZnO系薄膜的電阻率明顯低于0.5Pa和0.8Pa下制得的薄膜，但0.5Pa下制得的薄膜的可見光透過率最高。在0.5Pa，200℃下制備的0.5wt%SiO2摻雜的AZO薄膜的平均透