【摘 要】
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该文在综述国内外ZAO薄膜的研究发展概况基础上,采用制备实验研究与理论分析相结合的方法,从生产应用的角度出发,对ZAO薄膜的宏观制备工艺及微观粒子进行了深入的研究.在商用
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该文在综述国内外ZAO薄膜的研究发展概况基础上,采用制备实验研究与理论分析相结合的方法,从生产应用的角度出发,对ZAO薄膜的宏观制备工艺及微观粒子进行了深入的研究.在商用FJS直流磁控溅射镀膜机上,采用直流反应磁控溅射制备技术进行ZAO薄膜的制备实验.用XRD、EDS、SEM、AES、紫外、红外光度计及范德堡法等手段对制备的样品进行组织结构、光学和电学性能分析.得到ZAO薄膜具有(002)峰择优取向的ZnO纤锌矿晶体结构,Al的掺入没有形成Al<,2>O<,3>相;ZAO薄膜是由许多圆球状微晶组成,晶粒尺寸约为100nm左右,大小均匀,晶界清晰;在可见光区透射率为80﹪以上,红外波段反射率达70﹪以上;载流子浓度在10<20>cm<-3>数量级,迁移率在10~30cm<2>v<-1>s<-1>电阻率为10<-4>Ω·cm;在玻璃基片与ZAO薄膜之间存在20~30nm的过渡层.从大量的制备ZAO薄膜实验数据中,分析直流反应磁控溅射制备工艺参数对ZAO薄膜性能的影响,总结出最佳制备工艺参数:氧分压为0.3Pa,氩分压为0.4Pa,沉积温度为200℃,溅射功率为150W,制备沉积时间为40min,靶基距为12cm,然后在真空环境下退火处理1小时,退火温度为150℃.用此工艺制备出的ZAO薄膜,其薄膜上的Al含量为2.09wt﹪,膜厚在280nm左右,电阻率平均为7.06×10<-4>Ω·cm,可见光区透射率平均为82.41﹪,光、电性能同时满足使用要求,并且制备出的ZAO薄膜成分均匀,导电性以及透射性的整体均匀性也不错.此工艺的多次重复实验得出ZAO薄膜的光、电指标偏差在±10﹪,证明此工艺是稳定的、可靠的、可重复的.
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