【摘 要】
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透明导电氧化物薄膜(TCO)因其具有较低的电阻率,在可见光中较高的透过率和在红外区域较高的反射率,被广泛应用在太阳能电池、平板显示、触摸屏等多个领域。目前,掺锡氧化铟(ITO)
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透明导电氧化物薄膜(TCO)因其具有较低的电阻率,在可见光中较高的透过率和在红外区域较高的反射率,被广泛应用在太阳能电池、平板显示、触摸屏等多个领域。目前,掺锡氧化铟(ITO)凭借优异的性能成为应用最为广泛的透明导电氧化物薄膜,但是同时也存在许多的缺点,如金属In的稀缺;由于In容易扩散到有机发光二极管(OLED)的有机层中,从而降低其电阻率和透过率等。而ZnO基掺杂体系因其价格低廉、自然蕴藏丰富、无毒且具有与ITO相比拟的电学及光学性能而成为最有希望替换ITO的候选者。近年来,以Mo掺杂的ZnO(MZO)薄膜受到了越来越多的关注,这是因为当具有高价态的Mo替代了Zn的位置时可以给系统提供更多的电子,且要得到较高的载流子浓度所需要的掺杂剂的量比较少。本文采用磁控溅射的方法,利用直流靶与射频靶双靶共溅射制备MZO薄膜。实验使用XRD、SEM等测试方法对MZO薄膜的结构及表面形貌进行表征,采用霍尔测试系统和紫外可见分光光度计对MZO薄膜的光电性能进行测试。主要研究了氩气压、Mo靶位置与衬底等工艺参数对薄膜性能的影响,研究发现当氩气压为0.2 Pa,Mo靶与水平夹角为10°,衬底为蓝宝石时,制备的MZO薄膜具有最低的电阻率,其值为2.42×10-3?·cm,相应的载流子浓度为1.059×1020 cm-3,迁移率为24.38 cm2·V-1·s-1,在可见光中的平均透过率为93.82%。在MZO薄膜稳定性研究方面,主要是温度变化与湿度对在载玻片上制备的MZO薄膜的影响,结果表明随着MZO薄膜在水中放置时间的增长,薄膜的稳定性会逐渐变差;随着温度变化循环次数的增加,MZO薄膜的稳定性能也会变差。
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