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透明导电材料作为导电电极在工业生产中发挥着重要的作用,其中透明导电氧化物薄膜的应用较为广泛,一直都是人们研究的热点,其光电特性的好坏直接影响着电极及器件的性能和质量,为了提高透明导电氧化物薄膜的性能,往往需要高温退火处理,但是这将对柔性显示、有机聚合物光伏电池、有机发光二极管等器件的性能带来不利影响。因此,寻找一种提高透明导电氧化物性能的低温处理方法十分必要。本文提出使用氢等离子体低温处理方法来提高透明导电氧化物的性能,重点研究了氢等离子体处理方法对射频磁控溅射制备的透明导电氧化物薄膜的光电性质及形貌的影响。(1)表征分析了氢等离子体处理对AZO薄膜光电性能的影响。在室温下通过射频(RF)溅射法制备掺铝氧化锌(AZO)薄膜,然后在PECVD管式炉内通入氢气(H2)产生氢等离子体对薄膜进行后处理,分别采用不同的等离子体功率、温度和时间处理AZO薄膜。此外,我们将真空高温退火的AZO薄膜与氢等离子体后处理的AZO薄膜进行了光电性质对比;并研究了氢等离子体处理对不同温度下沉积制备的AZO薄膜及商用AZO薄膜的光电特性的影响。实验结果表明氢等离子体处理可优化光电性能不佳的AZO薄膜,其方块电阻从105Ω/sq急剧下降到213.9Ω/sq,500nm处的透过率从90.5%提高到96.0%,这表明氢等离子体处理可以作为一种低温处理方法制备高性能的AZO薄膜并应用到相关器件中。(2)研究了氢等离子体处理方法对射频磁控溅射法制备的ITO薄膜表面形貌的影响,分别对不同厚度的ITO薄膜采用不同功率的氢等离子体进行处理,发现在适当的条件下,ITO薄膜表面会形成大小可控的纳米小球,这将有利于其在等离子共振传感器件上的应用。(3)调研了透明导电氧化物薄膜在多层膜结构中的应用。将超薄相变材料Ge2Sb2Te5(GST)层引入金属-介质多层膜结构中,并对使用AZO薄膜作为介质层和导电层进行了理论仿真。设计并制作了一种简易无光刻的光调制器件,结构为SiO2(72.7 nm)/Ge2Sb2Te5(6.0nm)/SiO2(70.2 nm)/Cu(>100.0 nm),其在1410nm波长下的调制深度约为72.6%,消光比约为8.8 dB,显示了其在近红外光调制和吸收方面的实际应用潜力。