射頻濺射法制備透明導電陶瓷薄膜.pdf

1、本文首先回顧了透明導電薄膜的發(fā)展歷程，指出ZAO(氧化鋅鋁)薄膜是新一代透明導電薄膜，并討論其性能優(yōu)點及一般制備方法。在此基礎(chǔ)上本課題利用射頻磁控濺射的方法制備ZAO薄膜。 在研究的開始，首先對用于濺射的ZAO靶材進行了制備，并成功地燒制出ZAO靶材，積累了一定經(jīng)驗。靶材燒結(jié)溫度為1300℃。升溫過程中，在600℃處保溫兩小時.在測試中，使用SEM和XRD考察ZAO靶材的性能。在研制靶材的過程中，合理地制定升溫曲線，對于靶材燒結(jié)

2、的好壞有重要作用。 研究中利用自制的ZAO靶材進行了射頻濺射，在玻璃基體上制備出了ZAO透明導電陶瓷薄膜。實驗中分別探索了氬氣壓強、基體溫度、濺射時間、濺射功率、退火溫度這五個工藝條件對ZAO薄膜性能的影響。對制得的樣品進行了方阻、可見光透過率的測試，并使用AFM、XRD對樣品進行的表面形貌測試和結(jié)晶測試。 實驗中發(fā)現(xiàn)濺射時間和濺射功率的增加有助于降低ZAO薄膜的方阻，同時對薄膜的透過率也有一定影響。提高基體溫度和退火溫

3、度都有助于降低ZAO薄膜的方阻，其中提高基體溫度對于降低薄膜方阻，更為有效，但當基體溫度和退火溫度較高時，ZAO薄膜透光率會下降。氬氣壓強為0.75Pa下制備的ZAO薄膜方阻最低，隨著氬氣壓強的提高，ZAO薄膜的可見光透過率提高。 當基體溫度為450℃時，ZAO薄膜出現(xiàn)顆粒減小、晶粒長大的現(xiàn)象。文中解釋了這種現(xiàn)象對ZAO薄膜方阻影響的機理。 ZAO薄膜樣品的可見光平均透過率大都基本上在80％以上，最高可達達到88.58％