透明导电薄膜ZnO∶Mn的低温制备及性能研究

利用直流磁控溅射法在室温玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锰氧化锌(ZnO∶Mn)透明导电薄膜。实验制备的ZnO∶Mn为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有垂直于衬底方向的c轴择优取向。实验结果表明,靶与衬底之间的距离对ZnO∶Mn薄膜的生长速率、残余应力及电学性能有很大影响,而对薄膜的晶粒尺寸和光学性能影响不大。考虑薄膜的电学、光学及力学性能,认为靶与衬底之间的最佳距离为7.0 cm。在此条件下制备的ZnO∶Mn薄膜的电阻率达到4.2×10-4Ω.cm,可见光透过率为86.6%,而残余应力仅为-0.025 GPa。     

柔性透明导电薄膜的制备及其发展前景

随着电子器件向小型化和轻便化方向发展,柔性衬底的透明导电薄膜将成为硬质衬底透明导电薄膜的更新换代产品,因此其研究备受关注.综述了柔性透明导电膜的主要制备技术及其优缺点,阐述了当前该领域的最新研究成果及应用,并讨论了工业应用对柔性透明导电膜的性能要求及其未来发展趋势.     

直流磁控溅射法制备ZnO∶Zr透明导电薄膜及性能研究

利用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO∶Zr(ZZO)透明导电薄膜。研究了厚度对薄膜结构及光电性能的影响。研究结果表明,厚度对薄膜的结构和电学性能有很大的影响。制备的ZZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有c轴择优取向。在厚度为593nm时,薄膜的电阻率具有最小值1.9×10-3Ω·cm。所制备薄膜样品的可见光平均透过率都超过93%。     

掺杂ZnO透明导电薄膜研究进展

ZnO基透明导电薄膜是近年来研究的一个热点。总结了近年来掺杂ZnO薄膜,主要有Al掺杂、Ga掺杂、In掺杂和Zr掺杂的一些研究进展,并在此基础上对掺杂ZnO透明导电薄膜的发展进行了展望。     

柔性PET衬底上低温制备TZO透明导电薄膜

利用直流磁控溅射法,在室温水冷柔性PET衬底上成功制备出了掺钛氧化锌透明导电薄膜(TZO)。通过X射线衍射和扫描电镜等表征方法对薄膜结构和特性进行测试分析,研究了靶与衬底之间的距离(靶基距)对TZO薄膜表面形貌、结构、力学、电学和光学性能的影响。结果表明,实验制备的柔性TZO透明导电薄膜为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜;靶基距对PET衬底上的柔性TZO薄膜的性能有较大的影响。随着靶基距从42 mm增大到70 mm,薄膜的生长速率由22.46 nm/min降低到6.92 nm/min;薄膜的电阻率先由55.99×10-4Ω.cm快速减小到5.34×10-4Ω.cm后略有增大并趋稳,5.34×10-4Ω.cm为最小电阻率,其靶基距为52 mm;70 mm靶基距时样品薄膜应力最小,为0.4914 GPa;所有样品的可见光区平均透过率都高于90.97%。     

氩气压强对直流磁控溅射法制备ZnO:Nb透明导电薄膜性质的影响

室温下,利用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了铌掺杂氧化锌(NZO)薄膜,研究了溅射压强(2～12 Pa)对薄膜结构、残余应力、表面形貌及其光电性能的影响.X射线衍射测量结果表明,所有样品都具有c轴择优取向的六角纤锌矿多晶结构,薄膜应力随压强的增大而减小.扫描电镜表明,随着溅射压强的增大,薄膜表面逐步趋向平整光滑、均匀致密.当溅射压强为10 Pa时,制备的ZnO∶Nb薄膜的最低电阻率可达3.52× 10-4 Ω·cm,残余应力为-0.37 GPa.压强由2Pa增大到12 Pa时,光学带隙由3.29eV增大到3.43 eV.紫外-可见透射光谱表明,所有薄膜在可见光范围内平均透过率均超过87％.     

磁控溅射法制备掺杂ZnO透明导电薄膜及其研究进展

磁控溅射技术以其显著的优点已成为工业镀膜主要技术之一。充分发挥磁控溅射镀膜技术的现有优势,寻找新的增长点,成为近年来人们研究的热点。介绍了磁控溅射镀膜技术的原理、特点;总结了近来磁控溅射法制备掺杂ZnO薄膜,主要是Al掺杂、Si掺杂、Al-H共掺杂ZnO薄膜的研究进展。并在此基础上对掺杂ZnO透明导电薄膜的发展趋势进行了展望。     

ZnO∶Nb透明导电薄膜的制备及光电特性研究

采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上沉积铌掺杂氧化锌(NZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及透射光谱等测试研究了溅射功率对薄膜结构、形貌以及光电性能的影响。实验结果表明NZO薄膜是多晶膜,具有ZnO的六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向。溅射功率从40W增加到80W时,薄膜的电阻率迅速下降;功率超过80W时,电阻率趋于平稳。在溅射功率为100W时,电阻率具有最小值5.89×10-4Ω.cm,光学带隙具有最大值3.395eV。实验制备的NZO薄膜附着性能良好,在可见光范围内的平均透过率均超过86.6%。     

退火对ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜性能的影响

室温下利用磁控溅射制备了ZnO/Cu/ZnO透明导电薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测量仪和紫外-可见分光光度计研究了薄膜的结构、形貌、电学及光学等性能与退火温度之间的关系。结果表明:退火前后薄膜均具有ZnO(002)择优取向,随着退火温度的升高,薄膜的晶化程度、晶粒粒径及粗糙度增加,薄膜电阻率先降低后升高,光学透过率和禁带宽度先升高后降低。150℃下真空退火的ZnO/Cu/ZnO薄膜的性能最佳,最高可见光透光率为90.5%,电阻率为1.28×10-4Ω·cm,载流子浓度为4.10×1021cm-3。     

RF反应溅射条件对ZnO透明导电薄膜的影响

ＺｎＯ薄膜是具有多种特性的功能薄膜。采用ＲＦ磁控反应溅射的方法可制备出较高质量的ＺｎＯ透明导电薄膜。该薄膜的电阻率为７．５×１０－３Ωｃｍ；可见光透射率约为８５％；载流子浓度为５．７×１０１９ｃｍ－３；霍尔迁移率为５．９９ｃｍ２／ｖ·ｓ。影响ＺｎＯ透明导电薄膜性能的因素很多，但是溅射用的靶体材料，反应溅射时的温度控制以及反应的氧气氛的控制尤为重要，实验表明使用掺有３．０ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３的ＺｎＯ靶，基片温度控制在３００℃，氧氩比为１∶１０能制备出性能比较好的透明导电薄膜。本文对这三方面的影响进行实验并讨论了有关结果。     

射频磁控溅射法低温制备ZnO：Zr透明导电薄膜及特性研究

利用射频磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO:Zr)透明导电薄膜.讨论了薄膜厚度对ZnO:Zr薄膜结构、形貌、光电性能的影响.实验结果表明,厚度对ZnO:Zr薄膜的形貌和电学性能有很大影响.SEM和XRD研究结果表明,ZnO:Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,具有垂直于衬底方向的C轴择优取向.当厚度为300nm时,薄膜的电阻率具有最小值1.77×10-3Ω·cm.所制备薄膜具有良好的附着性能,其可见光区平均透过率超过92%.     

磁控溅射低温制备ZnO∶Al透明导电膜及其特性研究

采用锌、铝(Al 2 wt.%)合金靶,真空腔温度保持在50 ℃,运用直流反应磁控溅射法制得系列的ZnO∶Al (ZAO)薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计、半导体霍尔效应测试、红外发射率测试仪等手段对薄膜进行了表征.薄膜呈C轴择优取向的六角纤锌矿结构;具有致密平滑的表面形貌;最佳工艺下样品在550 nm波长处透过率达93%;最低电阻率为4.99×10-4 Ω穋m;8 μm～14 μm波段平均红外发射率在0.3～0.54之间.分析了溅射过程中氧流量百分比和功率对上述特性的影响及各特性间的关系,讨论了薄膜在8 μm～14 μm波段平均红外发射率与其方块电阻的关系.     

铝锆共掺杂氧化锌透明导电薄膜的低温制备及特性研究

利用直流磁控溅射法在室温玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的铝锆共掺杂氧化锌(ZAZO)透明导电薄膜。讨论了溅射功率对ZAZO薄膜结构、形貌和光电性能的影响。实验结果表明,溅射功率对ZAZO薄膜的结构、形貌和电学性能有很大影响,而对其光学性能影响不大。扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究结果表明,ZAZO薄膜为六方纤锌矿结构的多晶薄膜,具有垂直于衬底方向的c轴择优取向。当溅射功率为120 W时,薄膜的电阻率达到最小值5.28×10-4Ω.cm,其可见光区平均透过率超过94%。     

ZnO:Al透明导电薄膜的研制

介绍用直流平面磁控溅射方法制备掺铝的氧化锌透明导电薄膜并研究了其特性，阐述了金属氧化物透明导电薄膜研究的发展情况及其应用前景，并讨论了氧化锌掺铝薄膜的优点。介绍了ZnO∶Al薄膜的制备情况：靶的制备及薄膜的制备过程。测量了薄膜的光电特性，包括透射比、折射率、消光系数、方块电阻、电阻率、载流子浓度和迁移率等参数，并分析了各种实验条件对薄膜性能的影响。     

直流磁控溅射法制备高品质钛铝共掺杂氧化锌透明导电薄膜

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上成功制备出高品质的钛铝共掺杂氧化锌(TAZO)透明导电薄膜。XRD研究结果表明,TAZO薄膜为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜,偏压为-20V时制备的厚度为365nm的薄膜的方块电阻为10.15Ω/□,最小电阻率为3.70×10~(-4)Ω·cm,所有薄膜样品在500～800nm的可见光平均透过率都超过了92%。     

Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上制备出了Pr掺杂ZnO透明导电薄膜,研究了Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。实验结果表明,Zn1-xPrxO薄膜均为纤锌矿结构,当Pr掺杂含量为1%时,Zn1-xPrxO薄膜的结晶质量最好、可见光平均透过率最高、电阻率最低,具有最佳的光电综合性能。     

透明导电InSnGaMo氧化物薄膜光电性能研究

利用脉冲激光沉积法在石英衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率极低的Ga,Mo共掺杂ITO基InSnGaMo复合氧化物薄膜。研究了衬底温度对薄膜结构、表面形貌、光电性能的影响。实验结果表明:衬底温度对InSnGaMo复合氧化物薄膜形貌、光电性能均有很大影响。X射线衍射、扫描电镜和霍尔测试结果表明,随着衬底温度的升高,薄膜晶粒度增大,电阻率快速下降,可见光平均透过率明显提高。当衬底温度为450℃时,InSnGaMo复合氧化物薄膜的电阻率最低为4.15×10-4Ω.cm,载流子浓度和迁移率最大分别为3×1020cm-3,45 cm2V-1s-1,在可见及近红外区平均透过率达92%,特别地,波长为362 nm时,最高透射率可达99%。     

Sol-Gel法制备ZnO:Al透明导电薄膜

采用Sol-Gel工艺在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、高可见光透过率以及高电导率的Al3+离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为纤锌矿型结构,表面平整、致密.通过标准四探针法及UVS透射光谱详细研究了Al3+离子掺杂的ZnO薄膜的电学与光学性能.实验发现,当Al3+离子掺杂浓度为0.8%时,前处理温度为400℃,退火温度为550℃,真空退火温度为550℃时,薄膜具有较好的导电性,电阻率为3.03× 10-3Ω@cm,其在可见光区的透过率超过80%.     

CuAlO2热电性能的研究进展

P型透明导电氧化物CuAlO2具有超晶格层状结构,显示出非常好的热电性能,在热电转换领域可望有广阔的应用前景.本文简要介绍了CuAlO2的结构和能带特点,从制备过程、微观结构、退火条件和掺杂方式等方面阐述各因素对CuAlO2热电性能的影响,并讨论了提高其热电性能的可能途径.