基于二氧化錫的P-N結制備及其性能研究.pdf

1、透明導電氧化物薄膜因為電阻率比較低、可見光波段透過率高的特點,已經被廣泛應用在太陽能電池的前表面電極、平板顯示器、低輻射玻璃,觸摸屏控制面板,飛機上的除霜玻璃等領域。最近幾年,對p型透明導電氧化物的研究逐漸成為熱點之一。已經投入生產應用的透明導電薄膜基本都是 n型導電薄膜,p型導電薄膜應用很少。SnO2作為一個合適的p型摻雜材料,非常有希望投入到未來實際應用中。
　　1.采用磁控濺射法在石英襯底上使用金屬A1靶、SnO2陶瓷靶制備

2、了摻A1的SnO2多層透明導電薄膜。制備穩(wěn)定的p型SnO2:Al透明導電薄膜的最佳制備條件是濺射過程中襯底溫度為300℃,每層鋁膜沉積時間為40 s,濺射結束后在470℃保溫4 h后退火。在本實驗中最高 p型導電空穴濃度達到+5.854×1019 cm-3,相應的最低電阻率為2.878×10-2 W·cm,薄膜的霍爾遷移率比較低為2.721 cm2(V·sec)-1。
　　2. SnO2:A1薄膜具有四方晶系錫石結構。經過470℃

3、保溫4 h熱處理后,薄膜平均晶粒大小為13.16 nm,晶粒體積變小、密度增加,薄膜表面變平滑、粗糙度下降。SnO2:A1薄膜經過熱處理后,薄膜樣品的可見光平均透過率大于未處理前的薄膜樣品,達到80％以上。
　　3.在玻璃襯底上通過磁控濺射方法制備的SnO2:Sb薄膜結晶性良好,是具有四方晶系錫石結構的多晶膜,主要沿(110)、(200)晶面擇優(yōu)取向生長。SnO2:Sb薄膜表面十分均勻、致密,是由柱狀納米顆粒構成,具有比較好的的微

4、觀結構。通過采用磁控濺射方法經過550℃保溫4 h熱處理后,制備了結晶性良好的NiO薄膜,薄膜沿(200)、(220)晶面擇優(yōu)取向生長。
　　4.利用上面制備出來的p型薄膜和n型薄膜在石英和玻璃襯底上分別制備p-SnO2:Al/n-SnO2:Sb同質結和p-NiO/ n-SnO2:Sb異質結。SnO2:Al/ SnO2:Sb同質結薄膜結晶性良好,具有良好的微觀形貌。該同質結的I-V曲線呈非線性變化,具有整流特性,開路電壓為3.77