SnO-,2-：Al-Zn透明導(dǎo)電薄膜的制備及表征.pdf

1、二氧化錫(SnO2)是一種非常重要的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)材料。SnO2透明導(dǎo)電薄膜具有寬帶隙(Eg=～3.6 eV)，高電導(dǎo)率，在可見(jiàn)光以及深紅外區(qū)域具有良好的透過(guò)性能，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及吸附性，且SnO2薄膜成本低廉、儲(chǔ)量豐富、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于液晶顯示器、太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管以及氣敏傳感器等領(lǐng)域。但是，目前應(yīng)用最多的TCO薄膜(如In2O3∶Sn、SnO2:F等)均為n型導(dǎo)電，而p型的TCO薄膜大多在研究階段。性能優(yōu)

2、越的p型TCO薄膜的制備是制備透明pn結(jié)的前提，如果成功將對(duì)透明電子元器件的制造產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。
　　 本文研究了采用不同元素對(duì)SnO2進(jìn)行p型摻雜，通過(guò)直流和射頻磁控濺射沉積Al/SnO2/Al、Zn/SnO2/Zn多層薄膜，然后在空氣中熱擴(kuò)散得到p型的SnO2:Al和SnO2:Zn薄膜。熱擴(kuò)散溫度對(duì)SnO2:Al和SnO2:Zn多層薄膜結(jié)構(gòu)性能、電學(xué)性能及光學(xué)性能有顯著影響。Al/SnO2/Al多層薄膜在450℃保溫4 h后

3、可獲得穩(wěn)定p型導(dǎo)電SnO2:Al薄膜，最高導(dǎo)電空穴濃度達(dá)到+7.224×1018 cm-3，相應(yīng)的最低電阻率為0.814Ω·cm。薄膜經(jīng)過(guò)400-650℃熱擴(kuò)散后可見(jiàn)光區(qū)域平均透過(guò)率可達(dá)80％以上。但用同樣方法及參數(shù)制備的p型的SnO2:Zn薄膜的電學(xué)性能和光學(xué)性能均比SnO2:Al薄膜的差，表明利用磁控濺射法制備p型SnO2薄膜時(shí)，摻Al比摻Zn更有效。
　　 本文還研究了利用SnO2、ZnO混合陶瓷靶通過(guò)射頻濺射法制備了Sn