磁控濺射法沉積透明導(dǎo)電CdO薄膜的性能優(yōu)化.pdf

1、氧化鎘作為一種寬禁帶(E<,g>=2.3eV)直接帶隙化合物半導(dǎo)體,對應(yīng)的波長處于太陽光譜在可見光波段能量最強(qiáng)值510nm附近.CdO以其高載流子濃度、高遷移率、高透過率以及在室溫下就可獲得高質(zhì)量的薄膜等特點,被人們廣泛的應(yīng)用于透明電極、熱反射鏡,氣敏傳感器等.由于CdO薄膜的禁帶寬度,在可見光透明率高,因此近幾年來被人們用作CdS的替代材料,與CdTe、CulnSe<,2>以及Si等形成異質(zhì)結(jié)太陽能電池,并取得了良好的效果.

2、本文系統(tǒng)的總結(jié)CdO薄膜的各項性質(zhì)及其應(yīng)用,對各種CdO薄膜的制備方法進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研,同時對CdO薄膜的研究進(jìn)展和未來的研究方向進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié).在此基礎(chǔ)上,本文利用熱氧化法和直流反應(yīng)磁控濺射法制備了透明導(dǎo)電的CdO薄膜,并研究了各種參數(shù)對CdO薄膜的綜合性能的影響;同時,為了獲得更低電阻率和更高的透射率的CdO薄膜,采用Al摻雜方法,研究了Al含量以及熱處理溫度對Al<,x>Cd<,1-x>O薄膜的結(jié)晶性能、電學(xué)性能以及光學(xué)性能的影

3、響. 研究結(jié)果表明:1)反應(yīng)磁控濺射方法制備的CdO薄膜的綜合性能明顯高于熱氧化方法制備的CdO薄膜;當(dāng)氧氣流量為20sccm時,襯底溫度為200℃時的CdO薄膜的光電性能達(dá)到最佳,此時電阻率為1.98×10<'-4>Ωcm.2)Al含量在0.425at﹪到3.4at﹪范圍內(nèi),隨著x的提高,薄膜的載流子濃度逐漸增加,吸收邊明顯藍(lán)移;熱處理溫度為500℃、x=3.4at﹪11寸,Al<,x>Cd<,1-x>O薄膜的電阻率最小,為1