p型Cu1-xNixO透明氧化物半導體薄膜的制備及性能分析.pdf

1、本文采用固態(tài)反應法成功制備了過渡金屬氧化物CuO和NiO的混合物Cu1-xNixO靶材,并首次使用脈沖等離子體沉積方法(Pulsed Plasma Deposition,PPD)在普通玻璃襯底上制備了相應的Cu1-xNixO1+δ薄膜。對制備的靶材與薄膜,分別用Seebeck系數(shù)、表面輪廓儀、可見光分光光度計等設備方法測試其電學和光學性能,利用XRD、AFM、SEM等手段分析其結構和表面形貌。在分析測試的基礎上完成了靶材成分優(yōu)化設計,P

2、PD工藝參數(shù)優(yōu)化設計和退火處理對薄膜性能影響等方面的研究工作。
　　 采用固相反應法制備的一系列Cu1-xNixO靶材在室溫下均為p型導電。XRD結果顯示Cu1-xNixO靶材具有CuO和NiO的混合相。Cu1-xNixO靶材的電阻率隨x的增大先減小后增大,在x＞0.9后又減小。靶材成分優(yōu)化結果表明Cu0.95Ni0.05O靶材的電阻率最小,為256Ωcm。
　　 使用Cu0.95Ni0.05O靶材制備p型摻鎳氧化銅TO

3、S薄膜。研究發(fā)現(xiàn)氧氣壓強在2.6 pa～3.4 Pa范圍內(nèi)變化時薄膜電導率先增加后下降,提高工作電壓有利于提高薄膜電導率,而變化工作電流對薄膜電導率影響不大。退火處理后薄膜的可見光平均透射率從65％提高到74％。在基板溫度30℃、氧氣壓強3.0 Pa、工作電壓-18 kV、工作電流4.5 mA、燒蝕時間20 min條件下制備的薄膜電導率最高,達到7.1 Scm-1,可見光透射率約為65％。
　　 使用Ni0.9CU0.1O靶材制

4、備p型摻銅氧化鎳TOS薄膜。研究發(fā)現(xiàn)氧氣壓強在2.6 Pa～3.4 Pa范圍內(nèi)變化時薄膜電導率隨氧氣壓強增加而增大。退火處理后薄膜的可見光平均透射率從71％提高到85％。在基板溫度30℃、氧氣壓強3.4 Pa、工作電壓-18 kV、工作電流4.5 mA、燒蝕時間20 min條件下制備的Ni0.9Cu0.1O1+δ薄膜電導率最高,達到1.4 Scm-1,可見光透射率約為71％。
　　 研究結果表明,Cu1-xNixO(0≤x≤1)