基于二氧化鈦的三明治結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電薄膜的研究.pdf

1、本文利用室溫磁控濺射技術(shù)制備了性能優(yōu)良的TiO2/Ag/TiO2(TAT)多層透明導(dǎo)電薄膜，對TAT導(dǎo)電薄膜用作光電探測器透明電極的可行性進(jìn)行了探索，同時(shí)，也初步嘗試了TiO2/AgOx/TiO2(TAOT)透明導(dǎo)電薄膜的制備，并對制備出的TAOT薄膜的光電性能進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容包括:
　　(1)分別采用射頻和直流磁控濺射技術(shù)制備了TiO2和Ag薄膜，研究了濺射功率和壓強(qiáng)對于TiO2和Ag生長速度的影響。測試結(jié)果表明，在氣壓大于

2、0.4Pa的情況下，TiO2和Ag的生長速率隨著氣壓的降低而增加，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)也在0.4Pa的氣壓條件下進(jìn)行。在射頻功率低于200W的情況下，TiO2的生長速率很低，可以忽略不計(jì)，只有在射頻功率高于200W的情況下，TiO2才具備一定的生長速度;隨著功率的提升，TiO2和Ag的生長速度也有相應(yīng)提升。
　　(2)利用室溫磁控濺射技術(shù)在玻璃襯底上制備了TiO2/Ag/TiO2(TAT)多層透明導(dǎo)電薄膜，研究了不同的Ag生長電流和不同的A

3、g厚度對于TAT薄膜的性能（導(dǎo)電性和透光性）的影響。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著Ag生長電流的提升，Ag沉積速率相應(yīng)提升，中間層的連續(xù)性也隨之提升，從而使TAT透明薄膜的方塊電阻下降、透過率提升。當(dāng)Ag濺射電流為0.48A時(shí)，TAT薄膜的性能最優(yōu)。因此在玻璃襯底上生長不同Ag厚度的TAT透明薄膜時(shí)，Ag濺射電流控制在0.48A。當(dāng)Ag厚度在10nm時(shí)，TAT薄膜的400-800nm平均透過率最高;Ag厚度16nm，薄膜的FOM值最高，達(dá)到15.97

4、×10-2Ω-1。
　　(3)使用TAT薄膜作為透明電極制備光電探測器，并與使用商業(yè)購買的ITO電極根據(jù)相同的制備條件制備光電探測器，并進(jìn)行性能對比。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用TAT制備的光電探測器其性能與基于ITO的光電探測器性能相當(dāng)，從而初步驗(yàn)證了TAT透明電極的應(yīng)用潛力。
　　(4)在TAT透明導(dǎo)電薄膜的制備過程中，通過對Ag中間層濺射氣氛進(jìn)行調(diào)整，添加一定比例的氧氣，從而對TAT透明導(dǎo)電薄膜的Ag中間層進(jìn)行一定程度的氧化，制備了T

5、iO2/AgOx/TiO2(TAOT)透明電極，并將其與TAT透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行對比，研究Ag中間層氧化對于TAT/TAOT透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響。我們發(fā)現(xiàn)，對于TAOT薄膜而言，在0-20％的氧分壓范圍內(nèi)，采用0.48A濺射電流所制備的TAOT薄膜透光性和導(dǎo)電性均優(yōu)于采用0.32A和0.16A電流及相同氧分壓下制備的電極，進(jìn)一步驗(yàn)證了加大中間層濺射電流對于三明治結(jié)構(gòu)透明電極的改善作用;另外，氧分壓在2.5-40％范圍內(nèi)，制備的TAO