Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電紅外反射薄膜的制備與性能研究.pdf

1、近年來，隨著半導(dǎo)體、計算機(jī)、液晶顯示、有機(jī)電致發(fā)光顯示、等離子體顯示器以及太陽能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，透明導(dǎo)電氧化物薄膜隨之蓬勃發(fā)展起來。其中，應(yīng)用最為廣泛的為ITO薄膜，但因其中的In為稀有元素，并且有毒，因此尋找無銦的透明導(dǎo)電薄膜材料顯得尤為重要。20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的摻Al的ZnO薄膜(AZO)成為最有發(fā)展前景的材料，它具有與ITO薄膜相比擬的光電性質(zhì)，并且具有來源廣泛、價格低廉、無毒、在H等離子體中穩(wěn)定等ITO薄膜所無法相比的優(yōu)點(diǎn)。

2、
　　本文利用脈沖激光沉積(PLD)的方法在玻璃襯底上沉積AZO薄膜，通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、光電子能譜(XPS)、四探針以及分光光度計等分析方法，對薄膜的物相結(jié)構(gòu)、表面形貌、電學(xué)以及光學(xué)性能進(jìn)行表征。
　　針對PLD設(shè)備對靶材尺寸的要求，通過常壓燒結(jié)的方法制備了AZO陶瓷靶材，并研究了靶材質(zhì)量對薄膜性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，在1200℃下燒結(jié)3小時的AZO陶瓷靶材制備的AZO薄膜具有較好的電

3、學(xué)和光學(xué)性能。因此后面的實(shí)驗(yàn)中用到的靶材均是1200℃下燒結(jié)3小時的AZO陶瓷靶材。
　　系統(tǒng)研究了靶材中Al2O3含量、襯底溫度以及沉積時間等參數(shù)對AZO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量、電學(xué)和光學(xué)性能的影響規(guī)律，獲得了性能優(yōu)異的AZO薄膜。研究表明，薄膜最佳沉積條件為:激光能量為250mj、靶材到襯底的距離為60mm、襯底溫度為150℃、沉積時間60分鐘、靶材中Al2O3含量2wt％。制備的薄膜的晶粒尺寸較大約為32.2nm，電阻率最低為1.5