直流反應磁控濺射法制圖新型透明導電ZnO-Mo薄膜的研究.pdf

1、采用直流磁控反應濺射技術由金屬鑲嵌Zn/Mo靶制備高價態(tài)差摻鉬氧化鋅ZnO:Mo(ZMO)透明導電薄膜。研究了鉬摻雜量和基片溫度等參數(shù)對ZMO薄膜結構和光電性能的影響。利用XRD、AFM等分析手段對薄膜進行表征與分析；制備了結晶性良好、電阻率較低的ZMO薄膜。主要的研究結果及分析如下:
　　 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,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,改善薄膜的結晶性能。同時隨著薄膜厚度的增加,薄膜的表面粗糙度也會增加。
　　 2.X光衍射譜(XRD)顯示ZMO薄膜具有六角纖鋅礦結構,沒有觀察到Mo的結構特征譜線,表明在摻入鉬原子以后,ZnO:Mo薄膜并沒有改變純ZnO薄膜的結構或形成新的晶格結構。本研究中摻雜量的改變范圍對ZMO薄膜的晶格結構以及晶粒尺寸的影響不大。在基片溫度為100-300℃時,薄膜均為多晶薄膜,并具

3、有c軸擇優(yōu)取向的生長,但是在較低的溫度下生長出來的薄膜結晶性能較差,衍射峰比較低,隨著基片溫度的增加,衍射峰逐漸增大,薄膜的結晶性能也逐漸提高。因此適當提高基片的溫度,可以制備出結構性能較好的多晶薄膜。
　　 3.在基片溫度為200℃、摻雜量為1.5wt％時,制備出的ZMO薄膜最低電阻率為1.97×10-3Ω·cm,相應載流子遷移率達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