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透明导电氧化物薄膜材料因为其优异的导电性和光学性能可作为透明电极,在太阳能电池、液晶显示、发光二极管等光电领域得到广泛应用。如今,研究最成熟、应用最广泛的透明导电氧化物材料为铟锡氧化物(ITO)。但是铟为稀有金属,价格昂贵,并且具有毒性,人们开始寻求新的材料来替代ITO。ZnO有较高的自然储备,价格低廉,环境友好,而掺杂ZnO基薄膜拥有较好的光电性能,因此掺杂ZnO较有可能替代ITO材料作为透明电极。本文采用不同质量比的SnO2、Al2O3、ZnO混合粉末烧结制备了陶瓷靶材,用射频磁控溅射方法制备了Sn、Al共掺杂ZnO透明导电薄膜(ZATO)。利用XRD、AFM、SEM、XPS、UV-VIS、四探针测试仪和多功能薄膜表面性能测试仪等对薄膜的结构和性能进行了表征。详细研究了ZATO薄膜制备过程中溅射气压、射频溅射功率、氧氩比、退火气氛、退火温度、退火时间对ZATO薄膜的结构、表面形貌、电阻率、可见光透过率的影响;研究了不同Sn掺杂含量对ZATO薄膜的结构、表面形貌、电阻率、可见光透过率的影响。在本实验的制备条件下,最佳的靶材组分质量比SnO2:Al2O3:ZnO为3:1:96,此时制备的ZATO薄膜具有较低的电阻率7.46×10-3·cm,可见光透过率为88.6%,薄膜与玻璃衬底的结合力为33N。最佳的磁控溅射制备工艺为:溅射压强1.0Pa,射频功率120W,氧氩比0.2:20。玻璃衬底上制备ZATO的最优退火工艺为:Ar气氛退火,退火温度450℃,退火时间1小时。