透明导电氧化物薄膜研究的新进展

透明导电氧化物(TCO)薄膜因其良好的光电性能,在光电器件上应用广泛,且已成为研究热点.p型TCO薄膜的出现开辟了透明导电氧化物研究的新领域,红外透明导电氧化物薄膜拓展了TCO薄膜的应用范围.该文综述了近几年p型TCO薄膜的研究进展,并简单介绍了新兴的红外透明导电氧化物薄膜的研究进展.     

掺杂氧化锌薄膜的最新进展

掺杂氧化锌(ZnO)薄膜是一种新型的透明导电氧化物(TCO)材料,因有替代氧化铟锡(ITO)的潜能而成为当今TCO材料中的研究热点,其优异的光学和电学性能使其在平板显示器、太阳能电池等光电器件中具有光明的应用前景.文章对ZnO基半导体材料的结构和性能进行了介绍,综述了近年来以ZnO薄膜为基体的n型和p型掺杂的研究进展,并在此基础上对未来的发展方向进行了展望.     

透明导电氧化物薄膜的新进展

透明导电氧化物（TCO）薄膜In2O3:Sn和SnO2:F都已经发展成熟，分别大规模应用于平板显示器和建筑两大领域。最近几年，TCO薄膜的研究又进入了一次复兴时期，研究和开发出几类具有明显特色的新型TCO薄膜。ZnO基TCO薄膜有替代In2o3:Sn薄膜的趋势；多元TCO薄膜材料可以调整其性能来满足某些特殊应用的需求；具有高载流子迁移率的In2O3：Mo薄膜为进一步提高TCO薄膜的性能打开了一条新路；真正的p型TCO薄膜为制造透明电子元器件迈出了第一步。     

薄膜硅太阳能电池DEZn输送系统

正目前商业化生产的薄膜硅太阳能电池主要分为非晶硅(a-Si)薄膜和非晶/微晶硅(a-Si/μc-Si)叠层薄膜。其生产工艺首先是在玻璃基板上制造透明导电氧化物(TCO),然后再通过PECVD方法沉积p型、i型和n型薄膜,最后用溅射做背电极。目前工业化的TCO制备方法有溅射法     

绒面AZO最新研究进展及应用

掺铝氧化锌(AZO)透明导电膜作为一种光电性能优异的透明导电膜(TCO)受到研究人员的广泛关注,并被认为是当前大规模使用的传统铟锡氧化物(ITO)的替换材料。绒面AZO薄膜因其电阻率低、高透过率且具有良好的陷光效果,可以提高太阳能电池的光电转换效率,而被认为是太阳能电池前电极的理想材料。综述了绒面AZO透明导电膜的制备方法和性能研究现状,并针对AZO的国内外研究状况提出了今后的发展趋势和研究方向。     

射频磁控溅射ITO薄膜中沉积温度对膜特性影响

采用射频磁控溅射的方法,在溅射过程中改变沉积温度以提高铟锡氧化物(ITO)薄膜的电学和光学特性。采用扫描电镜(SEM)分析了ITO薄膜的表面形貌,发现ITO薄膜的晶粒尺寸随着衬底温度的升高而增大。经过后续退火,ITO薄膜的电学特性得到了较大的提高。在溅射条件为工作气压1 Pa、衬底温度200℃和输入功率200 W沉积的样品经过300℃真空退火2 h获得了12.8×10-4Ω.cm的低电阻率和800 nm波段94%的高透过率。     

基于印刷双层电极的氧化物薄膜晶体管

为满足印刷显示的大面积制备、低信号延迟的需求,有必要开发应用于氧化物薄膜晶体管(TFTs)的低电阻印刷电极。研究发现喷墨打印Ag和氧化物有源层的界面接触特性较差,导致基于Ag电极的氧化物TFT性能很差。通过在Ag电极和有源层中间插入喷墨打印的氧化铟锡(ITO)电极,可以阻隔Ag纳米颗粒扩散入有源层。此外,ITO电极可以与Ag和有源层形成良好的接触特性,大幅降低了接触电阻。基于Ag/ITO双层电极的TFT较基于单层Ag电极的性能大幅提升:迁移率达16.0cm~2·V~(-1)·s~(-1),开关比达6.2×10~7,亚阈值摆幅为174mV/Decade,阈值电压为-2.0V。该结果证明了印刷Ag电极在氧化物TFT的应用潜力,并有助于建立导电氧化物薄膜和金属导电纳米材料堆叠结构的复合导电薄膜体系,实现优势互补。     

高价态差掺杂氧化物透明导电薄膜的研究

在实用的透明导电氧化物 (TCO)薄膜中 ,载流子迁移率主要是受电子与掺杂离子之间散射的限制。如果掺杂离子与氧化物中被替代离子的化合价相差较大 ,每个掺杂离子可以提供较多的自由载流子 ,则使用较少的掺杂量就可以获得足够多的自由载流子 ,而且可以获得较高的载流子迁移率和减少薄膜对可见光的吸收 ,是提高 TCO薄膜性能的一条捷径。采用反应蒸发法制备的掺钼氧化铟(In2 O3:Mo,简称 IMO)薄膜中 ,Mo6 +与 In3+的化合价态相差 3,远大于广泛研究和应用的 TCO薄膜材料 In2 O3:Sn、Sn O2 :F和 Zn O:Al中的价态差。IMO薄膜的电阻率可以低至 1.7× 10 - 4 Ω· cm,对 4μm以上波长红外线的反射率和可见光区域的平均透射率 (含 1.2 mm厚玻璃基底 )都高于 80 % ;载流子迁移率高达 80～ 130cm2 V- 1 s- 1 ,远超过其它掺杂 TCO薄膜 ;但是自由载流子浓度只有 2 .5× 10 2 0～ 3.5× 10 2 0 cm- 3,还有很大的发展空间可以进一步提高性能     

ITO／PLZT薄膜湿法刻蚀研究

介绍了一种锆钛酸铅镧(PLZT)基铟锡氧化物(ITO)薄膜的湿法刻蚀法。用V(HCl)∶V(HNO3)∶V(H2O)=50∶3∶50的混合溶液对ITO进行不同温度的刻蚀试验。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)分析表明,在35℃经30 nm/min刻蚀能得到图形边缘质量良好和表面无残留物的ITO图形;在同等条件下刻蚀的PLZT薄膜,刻蚀速率不及ITO的2%,表明该刻蚀方法具有良好的选择性。     

ITO薄膜制备及RTA处理对发光器件特性的影响

采用射频反应磁控溅射生长铟锡氧化物(ITO)薄膜,通过X射线衍射(XRD)、透射光谱、四探针法及原子力显微镜(AFM)研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度等对薄膜的晶化、透过率、电导率以及表面形貌的影响.以ITO/NPB/AlQ/Al结构的器件为例,讨论了不同的制备条件下ITO薄膜的表面效应对电致发光(EL)的影响,通过EL光谱表征发现,对ITO退火处理后,器件的相对发光强度明显增加,衰减速度减慢,器件的EL光谱有明显的变化.通过进一步分析认为,这是由于ITO薄膜表面的变化引起功函数的改变,从而引起电场重新分布造成的.