【摘 要】
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钢铁矿结构CuAlO2薄膜作为最早发现的p型透明导电氧化物材料,对透明LED、透明晶体管、透明光伏电池等全透明光电器件的实现具有重大意义,极大推动了透明导电氧化物材料(T
【机 构】
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南京理工大学材料科学与工程学院,江苏南京
【出 处】
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第十届全国表面工程大会暨第六届全国青年表面工程论坛
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钢铁矿结构CuAlO2薄膜作为最早发现的p型透明导电氧化物材料,对透明LED、透明晶体管、透明光伏电池等全透明光电器件的实现具有重大意义,极大推动了透明导电氧化物材料(TCO)研究的进步发展,具有深远的潜力.但是制备结晶质量良好的CuAlO2薄膜比较困难,且CuAlO2薄膜导电能力不足,需要通过退火、掺杂等手段加以改进.本文采用脉冲激光沉积(PLD)法制备Mg掺杂CuAlO2薄膜,并对薄膜的微观结构和光电性能进行了深入表征.为提高Mg掺杂CuAlO2薄膜的质量和光电性能,对薄膜进行了退火处理,研究了退火工艺对薄膜微观结构和性能的影响,优化了退火工艺流程,获得了纯相、高结晶质量的CuAlO2薄膜.通过Mg掺杂在退火的基础上进一步改善薄膜的电学性能.Mg掺杂后并未引发CuAlO2相的分解和晶格的破坏,薄膜没有出现杂相.随着Mg掺杂量增加,受主掺杂使载流子浓度提高,Mg掺杂浓度为2%时薄膜具有最低的电阻率11.45Ω·cm.与此同时,Mg掺杂量不断增加导致薄膜的可见光透射率降低至50%左右,带隙逐渐变窄至3.46eV.
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