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随着显示技术、太阳能电池、光通信技术的进步和产业化,极大地推动了光电薄膜的发展,其中透明导电薄膜是一种非常重要并广泛应用的光电薄膜,现在已大规模地应用于平板显示、太阳能电池、建筑物幕墙玻璃等。
ITO薄膜(Indium Tin Oxide Thin Film)是一种重要的透明导电薄膜,具有体心立方铁锰矿结构,属于重掺杂n型半导体材料,载流子浓度约1020~1021/cm3数量级,最低电阻率达到10-5Ω·cm,禁带宽度为3.5~4eV,具有高可见光透射率,中远红外优良反射性能,其出色的导电性和透光性成为光电器件领域非常重要的光学元件。
本论文用直流磁控溅射法制备透明导电ITO薄膜,靶材为ITO陶瓷靶,组分为In2O3+SnO2(9:1),Ar为工作气体,O2为反应气体,研究了衬底温度、氩氧比、溅射气压、退火及不同制备技术对ITO薄膜光学、电学性能和结构的影响。对实验结果的分析表明:工艺条件的变化主要通过影响沉积粒子能量、沉积速率、材料的化学价态和组分配比,实现对ITO薄膜透明导电性能的影响。本论文所用表征手段主要为四探针测试仪、可见-紫外分光光度计、X射线衍射仪、台阶仪等。
通过本论文的工作,扩充了所在研究组在ITO薄膜制备方面的技术手段,积累了较为充分的工艺实验数据,为后续工作奠定了一定的基础。