ITO，GZO薄膜光電特性及殘余應(yīng)力特性研究.pdf

1、本文采用直流和射頻磁控濺射的方法，在柔性 PET基片以及玻璃基片上分別制備了不同工藝條件下的ITO，GZO薄膜樣品。利用X射線衍射，臺(tái)階儀，紫外-可見光-近紅外分光光度計(jì)，傅里葉紅外光譜儀，霍爾效應(yīng)等設(shè)備對(duì)ITO，GZO薄膜樣品的基本結(jié)構(gòu)，力學(xué)性質(zhì)，光學(xué)性質(zhì)以及電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征分析，得到不同工藝參數(shù)對(duì)ITO，GZO薄膜樣品性能參數(shù)的影響，主要工作如下：
　　一．不同的工藝參數(shù)對(duì)ITO薄膜性能的影響。（1）隨著濺射氣壓的增加，ITO

2、薄膜電阻率增加，最小電阻率為2.5?10-4Ω.cm；晶化質(zhì)量有所降低，缺陷濃度明顯增加，理論模型顯示薄膜中填充因子降低。（2）隨著濺射時(shí)間的增加，ITO薄膜膜厚線性增加，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)非晶特性；電阻率明顯降低，在膜厚1.3198?m時(shí)最小電阻率為7?10-3Ω.cm，同時(shí)遷移率單調(diào)減小；在可將光波段內(nèi)，透射率略微降低，吸收率略微增加，在近紅外波段，透射率則明顯降低。（3）隨著濺射功率增加，ITO薄膜膜厚增加；XRD衍射譜顯示了ITO薄膜從非

3、晶態(tài)向晶態(tài)的轉(zhuǎn)變，主要衍射峰對(duì)應(yīng)于（400）方向；電阻率明顯降低，最小電阻率為1.2×10-3Ω.cm；在可將光-近紅外波段，透射率明顯降低。
　　二．緩沖層工藝參數(shù)對(duì)ITO薄膜性能的影響。（1）隨著Al2O3緩沖層氧分壓的增大，ITO薄膜（222）衍射峰峰強(qiáng)增大，半高寬增大；電阻率在氧分壓達(dá)到2％時(shí)明顯降低，之后幾乎保持不變；在可見光波段，透射率表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)；紅外發(fā)射率先減后增，與方阻表現(xiàn)出一定的關(guān)系.（2）隨著 Al2

4、O3緩沖層厚度的增加，ITO薄膜從非晶態(tài)變?yōu)榫B(tài)，同時(shí)主要衍射峰也從（400）衍射峰變?yōu)椋?22）衍射峰；電阻率先減小，在緩沖層厚度37.5nm時(shí)略微增加，之后又減小，緩沖層膜厚75nm時(shí)，最小電阻率為3.53×10-4Ω.cm；在可見光波段，平均透射率幾乎不變。
　　三．不同的工藝參數(shù)對(duì)GZO薄膜性能的影響。（1）隨著濺射時(shí)間的增加， GZO薄膜膜厚增加，濺射速率有所變化；XRD衍射譜顯示，所有薄膜表現(xiàn)出晶態(tài)，并且主要衍射峰從（

5、002）衍射峰變?yōu)椋?01）衍射峰；電阻率單調(diào)增大，最小電阻率為2.74×10-3?.cm；載流子濃度和遷移率變化較小，在膜厚810nm時(shí)，最小遷移率為5.91cm2V-1s-1；由反射譜得到電子的有效質(zhì)量，變化趨勢(shì)與遷移率相反，利用金屬碰撞模型得到弛豫時(shí)間為0.11±0.01?s；在可見光-近紅外波段，透射率變化不明顯；禁帶寬度隨著載流子濃度和遷移率變化，可以用Burstein-Moss關(guān)系式解釋。（2）隨著濺射功率的增加，GZO薄膜