直流反應(yīng)磁控濺射法制圖新型透明導(dǎo)電ZnO-Mo薄膜的研究.pdf

1、采用直流磁控反應(yīng)濺射技術(shù)由金屬鑲嵌Zn/Mo靶制備高價(jià)態(tài)差摻鉬氧化鋅ZnO:Mo(ZMO)透明導(dǎo)電薄膜。研究了鉬摻雜量和基片溫度等參數(shù)對(duì)ZMO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。利用XRD、AFM等分析手段對(duì)薄膜進(jìn)行表征與分析；制備了結(jié)晶性良好、電阻率較低的ZMO薄膜。主要的研究結(jié)果及分析如下:
　　 1.從不同厚度ZMO薄膜AFM表面形貌圖中可以看出,ZMO薄膜樣品表面較為平整,薄膜表面顆粒致密。厚度增大時(shí),平均粗糙度、方均根粗糙度、峰

2、谷粗糙度都有所增大.說明薄膜厚度的增加,可以使晶粒增大,改善薄膜的結(jié)晶性能。同時(shí)隨著薄膜厚度的增加,薄膜的表面粗糙度也會(huì)增加。
　　 2.X光衍射譜(XRD)顯示ZMO薄膜具有六角纖鋅礦結(jié)構(gòu),沒有觀察到Mo的結(jié)構(gòu)特征譜線,表明在摻入鉬原子以后,ZnO:Mo薄膜并沒有改變純ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)或形成新的晶格結(jié)構(gòu)。本研究中摻雜量的改變范圍對(duì)ZMO薄膜的晶格結(jié)構(gòu)以及晶粒尺寸的影響不大。在基片溫度為100-300℃時(shí),薄膜均為多晶薄膜,并具

3、有c軸擇優(yōu)取向的生長(zhǎng),但是在較低的溫度下生長(zhǎng)出來的薄膜結(jié)晶性能較差,衍射峰比較低,隨著基片溫度的增加,衍射峰逐漸增大,薄膜的結(jié)晶性能也逐漸提高。因此適當(dāng)提高基片的溫度,可以制備出結(jié)構(gòu)性能較好的多晶薄膜。
　　 3.在基片溫度為200℃、摻雜量為1.5wt％時(shí),制備出的ZMO薄膜最低電阻率為1.97×10-3Ω·cm,相應(yīng)載流子遷移率達(dá)37.0 cm2V-1s-1,載流子濃度為8.57×1019cm-3,在可見光區(qū)域的平均透射率達(dá)