直流磁控溅射法制备ITO薄膜及增透效果的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiazixu
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透明导电氧化物(TCO)薄膜具有透明性和导电性,广泛应用在平面显示器、太阳能电池、表面发热器、热辐射反射镜、电磁屏蔽以及辐射防护等领域。掺铟氧化锡(ITO)薄膜属于透明导电氧化物薄膜中的一种。本文在室温条件下制备了ITO薄膜,采用紫外-可见光-红外分光光度计、四探针电阻仪、AFM、XRD、SEM等仪器对薄膜的光电性能和表面形貌进行了测定和分析。  本文采用直流磁控溅射法室温条件下制备了ITO薄膜,优化了ITO薄膜的制备工艺,如靶材的角度、氧流量、溅射时间和溅射功率对薄膜的透过率、方阻和表面结构的影响。得到方阻和透过率随靶材的角度、氧流量、溅射时间和溅射功率的变化曲线。当靶材角度在23~25°、氧流量在7~9sccm、溅射时间在60~90min和溅射功率在100~120W时获得可见光透过率高于90%,方阻在10~20Ω/□(方阻单位)之间的优质ITO薄膜。且溅射时间和溅射功率影响ITO薄膜的结晶程度,溅射时间60分钟,在(222)晶面择优取向;溅射功率为120w,在(222)和(221)晶面同时出现了衍射峰。  通过对ITO薄膜进行热处理,薄膜的透过率和表面形貌进行了优化,当溅射角度较小,氧流量约为7sccm,溅射时间和溅射功率越大时,热处理后的薄膜可见光透过率达到95%以上,薄膜表面粗糙度较小,薄膜致密。  通过采用射频磁控溅射法在Ar气氛下制备SiO2薄膜,实验结果表明,在相同工艺条件下,调节溅射时间和溅射功率,增透过的ITO薄膜透过率都有提高,透过率在可见光范围内增加幅度先增大后减小,当溅射时间为15min,溅射功率为230W时,可见光透过率最高。由于ITO薄膜的透过率较高,增透后样品可见光透过率最高接近100%。由SEM图可知SiO2薄膜表面致密均匀光滑,平整度较好。SiO2改善了ITO薄膜的表面形貌,表面的光洁度也要强于ITO薄膜。
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