氧化物靶材的制备及研究进展

氧化物靶材是一种关键性镀膜基材,主要用于磁控溅射制备TFT薄膜,并将其应用于晶体管等器件中透明电极、半导体沟道层,同时也广泛应用于显示面板领域。为满足高性能器件对薄膜的要求,氧化物靶材逐渐向高致密、大尺寸、异形化方向发展。以显示行业中氧化物靶材作为重点,介绍了氧化物靶材制备流程,主要从素坯成型、烧结工艺两个角度对氧化物靶材进行总结,分析了烧结工艺对靶材参数与溅射薄膜电阻率、光学透射率及粗糙度等方面的影响,最后阐述了国内外氧化物靶材市场的现状及发展趋势。     

溶液法制备透明SnO2薄膜微观结构和光电性能研究

氧化锡由于其优异的透明性和半导体性能及成本低廉、绿色环保等特点,逐渐成为透明氧化物半导体材料研究的热点。使用异丙醇((CH₃)₂CHOH)和乙醇(CH₃CH₂OH)为溶剂、二水合氯化亚锡(SnCl₂·2H₂O)为前驱体,通过旋涂法制备低成本且环保的透明SnO₂薄膜。采用同步热分析仪(TG-DSC)、激光共聚焦显微镜和霍尔效应测试仪等设备,对SnO₂薄膜的化学组分、微观结构和光电性能进行表征,探究溶剂和退火温度对透明SnO₂薄膜的影响及相关机制。研究结果表明：Sn²⁺在乙醇中的溶解性好,相应前驱体溶液的成膜质量高,薄膜致密平整;提高退火温度,薄膜内部杂质逐渐去除(215.6 ℃@CH₃CH₂OH),经过400 ℃退火后SnO₂由非晶态向结晶态转变,且SnO₂的结晶度随着温度升高而逐渐增加;基于不同温度制备的SnO₂薄膜在可见光波段(390—780 nm)具备优异的透明性,在波长为390 nm时不同温度下的透射率分别为96.55%（250 ℃）、96.21% （300 ℃）、95.14%（350 ℃）、96.44%（400 ℃）和93.31%（500 ℃）;随着退火温度升高,SnO₂薄膜的霍尔迁移率先增大后减小,薄膜载流子浓度先降低后增大,优化后的SnO₂薄膜（@350 ℃）的霍尔迁移率最高可达19.54 cm²?V^-1·s^-1,而可控载流子浓度低至7.47×10¹² cm^-2。通过优化溶剂成分和退火温度,最终制备了表面平整、高度透明且具备优良半导体性能的SnO₂薄膜,其在透明电子应用方面具有巨大的潜力。     

透明导电银纳米线薄膜的制备及热稳定性研究

银纳米线薄膜制备工艺简单,与柔性衬底兼容,光电性能优异,被视为最有可能替代传统ITO的柔性透明电极材料之一。银纳米线的细线径、高长径比是提升薄膜光电性能的关键。采用多元醇法制备了银纳米线,研究了AgNO₃添加方式、PVP分子量和成核控制剂对银纳米线形貌的影响。通过优化银纳米线的制备工艺,最终获得了线径为35.5 nm的银纳米线,其薄膜方阻低至147.5 Ω?sq^-1,在550 nm处透过率高达96.21%。为了提升银纳米线透明薄膜电极的热稳定性,开发了GZO/AgNWs/GZO“三明治”复合新结构。结果表明,该复合结构电极经过250 ℃热冲击,不仅仍然保持高透明（550 nm透过率为82.42%）,而且方阻的增加值不超过78%。GZO/AgNWs/GZO“三明治”透明电极具有高热稳定性,为银纳米线透明电极的商业化应用提供有益借鉴。