襯底溫度和濺射壓強及緩沖層對AZO薄膜的影響.pdf

1、ZnO是寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體材料，禁帶寬度達(dá)3.37eV，ZnO的激子束縛能為60MeV，高于GaN材料的21MeV，更易于實現(xiàn)室溫紫外受激發(fā)射。ZnO易于找到晶格匹配的襯底材料，外延生長溫度低，成膜性強，熱穩(wěn)定和化學(xué)穩(wěn)定性好，因此ZnO材料的研究是近年來光電子材料領(lǐng)域的重要課題。
　　實驗采用射頻磁控濺射法，選取摻有Al2O3（Al2O3質(zhì)量百分比為2％）的ZnO靶材，在玻璃載玻片上面制備 ZnO:Al(AZO)薄膜，研究襯底溫

2、度、濺射壓強與不同緩沖層對AZO薄膜的形貌結(jié)構(gòu)、光學(xué)與電學(xué)性能的影響。本文主要研究以下幾個方面：
　?。?）采用磁控濺射法制備AZO薄膜，通過改變襯底溫度，來研究溫度對薄膜的結(jié)構(gòu)形貌與光電性能的影響，找出薄膜制備的最佳襯底溫度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在襯底溫度為300℃時，薄膜的結(jié)晶質(zhì)量最好，c軸衍射峰最強，薄膜的光透率最高，電阻率最低，其最低電阻率為3.91×10-3Ω·cm。
　?。?）在改變?yōu)R射壓強條件下制備AZO薄膜，分析濺射壓

3、強對薄膜的性能影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)濺射壓強為1.0Pa時，具有良好的c軸擇優(yōu)取向，薄膜的形貌結(jié)構(gòu)最佳，薄膜結(jié)晶質(zhì)量較好，具有最低電阻率為4.28×10-3Ω·cm。
　?。?）在襯底上制備了ZnO和Al2O3緩沖層，然后在緩沖層上制備AZO薄膜，研究緩沖層對薄膜性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：引入緩沖層的薄膜XRD衍射峰更強，薄膜的結(jié)晶質(zhì)量變好，透過率有所提高，薄膜的導(dǎo)電性能也得到改善，引入ZnO緩沖層制備的AZO薄膜具有最低電阻率為5.8×