低温制备透明SnO2:F薄膜的光电性研究

SnO2：F透明导电薄膜是一种广泛用于显示技术和能量转换技术的重要材料。本文在超声喷雾热解成膜技术基础上,对沉积装置进行了改进,同时对反应液配方进行了优化,在较低温度制备出透明SnO2：F导电薄膜。用XRD、UV／Vis、SEM、原子力显微镜分析测试方法对沉积薄膜的结构、形貌和光学、电学性质进行了研究。结果表明,在360℃积温度下制备的SnO2：F薄膜,其方块电阻为4．7Ω,(200)面择优取向明显,薄膜晶粒均匀,表面形貌有所改善,透明度有所提高。     

衬底温度对超声喷雾法制备大面积绒面SnO_2:F薄膜特性影响的研究

详细研究了衬底温度对超声喷雾热分解工艺制备的大面积绒面SnO2:F薄膜的影响和薄膜微结构与薄膜电学、光学性能之间的关系。试验曲线和SEM图的研究结果表明,将衬底温度从370℃提高到470℃以上薄膜结晶程度大大提高,晶粒尺寸明显增大;温度在470℃左右绒度达到13%。文章同时对超声喷雾热分解工艺制备大面积绒面SnO2:F薄膜做了工艺探索,并将实验制得的薄膜用于制备非晶硅薄膜电池,其效率达到了6.46%。     

纳米晶SnO2薄膜的结晶特性

采用磁控溅射技术,使用混合气体Ar和O2,在衬底温度为150～400℃的耐热玻璃基片上制备了纳米晶SnO2∶Sb透明导电薄膜,通过测定X射线衍射谱,表明薄膜择优取向为[110]和[211]方向.测量了SnO2∶Sb薄膜的结晶特性随衬底温度变化以及纳米晶SnO2薄膜FE-SEM表面及断面形貌.     

纳米晶SnO2薄膜的结晶特性

采用磁控溅射技术,使用混合气体Ar和O2,在衬底温度为150～400℃的耐热玻璃基片上制备了纳米晶SnO2∶Sb透明导电薄膜,通过测定X射线衍射谱,表明薄膜择优取向为[110]和[211]方向.测量了SnO2∶Sb薄膜的结晶特性随衬底温度变化以及纳米晶SnO2薄膜FE-SEM表面及断面形貌.     

SnO2:Sb薄膜的制备和光致发光性质

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出SnO2:Sb薄膜.制备样品为多晶薄膜,具有纯氧化锡的四方金红石结构和(110)择优取向,Sb离子以替位式掺杂的形式存在于SnO2晶格中.室温条件下对样品进行光致发光测量,在392nm附近观测到强的紫外-紫光发射,发射强度随制备功率的增加而增强,且样品退火后发射强度也明显增强.紫外-紫光发射的起源被归于由Sb形成的施主能级和受主能级之间的电子跃迁.     

纳米晶SnO2薄膜的结晶特性

采用磁控溅射技术，使用混合气体Ar和O2，在衬底温度为150-400℃的耐热玻璃基片上制备了纳米晶SnO2：Sb透明导电薄膜，通过测定X射线衍射谱，表明薄膜择优取向为[110]和[211]方向，测量了SnO2：Sb薄膜的结晶特性随衬底温度变化以及纳米晶SnO2薄膜FE—SEM表面及断面形貌。     

衬底温度对纳米晶SnO_2薄膜结晶特性的影响

阐述了金属氧化物SnO2纳米薄膜研究的发展情况及其应用前景,介绍了采用磁控溅射技术,使用混合气体Ar和O2,在衬底温度为150～400℃的耐热玻璃基片上制备了纳米晶SnO2∶Sb透明导电薄膜。通过测定x射线衍射谱,表明薄膜择优取向为[110]和[211]方向,SnO2∶Sb薄膜的结晶特性随衬底温度变化。     

SnO2∶Sb薄膜的制备和光致发光性质

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出SnO2∶Sb薄膜．制备样品为多晶薄膜，具有纯氧化锡的四方金红石结构和(110)择优取向，Sb离子以替位式掺杂的形式存在于SnO2晶格中．室温条件下对样品进行光致发光测量，在392nm附近观测到强的紫外-紫光发射，发射强度随制备功率的增加而增强，且样品退火后发射强度也明显增强．紫外-紫光发射的起源被归于由Sb形成的施主能级和受主能级之间的电子跃迁．     

模拟计算优化SnO_2纳米半导体薄膜的光学性能

针对化学气相沉积法在玻璃衬底上制备的SnO2薄膜,建立了计算模型,研究了SnO2薄膜的反射光谱性质,计算出相关的光学参数。结果表明:振荡模型结合Drude模型能较好地描述SnO2薄膜光学性能,可通过改变膜层厚度的方法对F掺杂SnO2薄膜光学性能进行模拟优化。     

Thermal stability improvements of ITO transparent conducting films with a SnO2 overlayer

采用射频磁控溅射法在ITO玻璃表面沉积了一层15nm左右的SnO2薄膜.利用霍尔效应测试仪、四探针电阻测试仪、场发射电子显微镜及紫外-可见-近红外光谱仪分析了所制薄膜的电学性质、表面形貌和光学性质.结果表明,在300-600℃退火后镀有SnO2覆盖层的ITO(SnO2/ITO)薄膜具有相对好的热学稳定性.在600℃退火后,ITO薄膜的方阻和电阻率分别为88.3Ω/□和2.5×10-3Ω·cm,而此时,SnO2/ITO薄膜的方阻和电阻率仅为43.8Ψ/□和1.2× 10-3Ω·cm.最后,阐述了SnO2覆盖层提高ITO薄膜热稳定性的机制.     

喷雾热解法制备掺氟的氧化锡透明导电膜

采用喷雾热分解的方法,在片状日用玻璃基材和石英玻璃基材上制得了掺氟氧化锡透明导电薄膜。研究了F 的掺杂量、成膜温度和沉积时间对薄膜方阻 R□和在可见光范围内的平均透过率 T 的影响。实验结果表明,当 NH4F的掺杂量为 SnCl_4·5H_2O 的 32%(质量分数)、成膜温度为 450℃、沉积时间为 15 s 时,可使所得薄膜的方阻 R_□最低,为 10Ω/□,可见光范围内的平均透过率为 80%。     

SnO2-x透明导电薄膜的制备及其导电性能研究

以金属有机化合物(MO)四甲基锡[Sn(CH3)4]为源物质,采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),在玻璃片上制备了SnO2–x薄膜。并用XRD、AFM等对样品进行分析。结果表明,氧气与四甲基锡(氮气携带)流量比为10:6,衬底温度为150℃,淀积时间为2h制备的薄膜表面平整,方块电阻大约为36.5?/□,紫外–可见光透射率在90%以上。     

超声雾化喷涂工艺及优质二氧化锡透明导电薄膜的研究

报道了采用超声雾化喷涂工艺沉积优质掺杂二氧化锡透明导电半导体薄膜的实验成果 ,选用氟作为掺杂元素 ,通过改变掺杂量和工艺参数 ,可控制薄膜的方块电阻在 1 0 Ω/□以上的范围内变化 (40 0 nm膜厚 ) ,掺氟离子二氧化锡为 n型导电半导体 ,高浓度掺杂的二氧化锡薄膜光学透过率为 87%～ 90 % (采用 550 nm单色光源测透过率 )。用 X射线衍射及扫描电子显微镜分析 ,可获得该薄膜材料的微结构、表面形貌以及薄膜组成、掺杂百分含量。该成果为大规模生产优质二氧化锡透明导电薄膜 ,提供了有效、简单的方法和装置。     

AZO透明导电薄膜的制备

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜,并借助XRD、SEM等表征方法,研究了溅射功率和衬底温度对薄膜结构、表面形貌及光电特性的影响。结果表明,制备薄膜的最佳溅射功率和衬底温度分别为180 W、200℃,在此条件下制备的AZO薄膜具有明显的c轴(002)择优取向,其最低方块电阻为18/□,在可见光范围内的平均透光率超过91%,且透明导电性能优于目前平板显示器的要求,有望取代现在市场上的主流氧化铟锡(ITO)薄膜。     

磁控反应溅射直接生长绒面H化Ga掺杂ZnO-TCO薄膜及其特性研究

采用直流磁控溅射技术,在玻璃衬底上直接生长出了具有绒面结构的H化Ga掺杂ZnO(HGZO)薄膜。研究了H2流量对薄膜结构、表面形貌及光电特性的影响。实验表明,在溅射过程中引入H2明显改善HGZO薄膜电学性能,并且能够直接获得具有绒面结构的薄膜。在H2流量为2.0sccm时,所制备的HGZO薄膜具有特征尺寸约200nm的类金字塔状表面形貌,同时薄膜方阻为4.8Ω,电阻率达到8.77×10-4Ω.cm。H2的引入可以明显改善薄膜短波区域的光学透过,生长获得的HGZO薄膜可见光区域平均透过率优于85%,近红外区域波长到1 100nm时仍可达80%。为了进一步提高薄膜光散射能力和光学透过率,根据不同H2流量下HGZO薄膜性能的优点,提出了梯度H2技术生长HGZO薄膜;采用梯度H2工艺生长获得的HGZO薄膜长波区域透过率有了一定的提高,薄膜具有弹坑状表面形貌,并且其光散射能力有了明显提高。     

氩气压强对溅射法制备Ga掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了高质量的Ga掺杂ZnO透明导电薄膜(GZO).通过X射线衍射、原子力显微镜、四探针电导率测试仪等表征方法研究了溅射气压对薄膜结晶特性及导电性能的影响.所制备的GZO薄膜是具有六角纤锌矿结构的多晶薄膜,最佳择优取向为(002)方向.随着溅射气压的增大,薄膜方块电阻与薄膜电阻率均随之增大.最小方块电阻可达17.6 Ω/□,最小薄膜电阻率为7.3×10~(-4) Ω·cm.另外,GZO薄膜在可见光范围内的透过率达到了90%以上.     

PECVD沉积微晶硅薄膜过程中氢原子对透明导电膜的影响

研究了等离子体放电过程中氢原子对单层SnO2和SnO2/ZnO双层透明导电膜的影响.发现当衬底温度超过150℃,H等离子体处理使SnO2薄膜的透光率显著降低.当在SnO2薄膜表面沉积一层ZnO时,既使ZnO膜的厚度为50nm,也可有效地抑制H原子对SnO2的还原效应,并在SnO2/ZnO双层膜上制备了转换效率为3.8%的微晶硅薄膜太阳电池.     

Properties of transparent conductive ZnO:Al thin films prepared by magnetron sputtering

Middle-frequency alternative magnetron sputtering was used to deposit transparent conductive ZAO (ZnO:Al) thin films with ZAO (98 wt%ZnO+2 wt%Al₂O₃) ceramic target on glass and Si wafers. The influences of the various deposition parameters on the structural, optical and electrical performances of ZAO films have been studied. The structural characteristics of the films were investigated by the X-ray diffractometer and atomic force microscope, while the visible transmittance, carrier concentration and Hall mobility were studied by UV-VIS and the Hall tester, respectively. The lowest resistivity obtained in the work was 4.6×10⁻⁴ Ω cm for the film with average transmittance of 90.0% within the visible wavelength range and sheet resistance of 32 Ω, which was deposited at 250 °C and 0.8 Pa.     

Influence of deposition rate on the structural,optical and electrical properties of electron beam evaporated SnO2 thin films for transparent conducting electrode applications

The role of deposition rate in the structural,optical and electrical properties of SnO2 thin films deposited by electron beam evaporation method is investigated by varying the deposition powers viz.50,75,and 100 W.The structural characterization of the films is done by X-ray diffraction (XRD) technique.The surface morphology of the films is studied by scanning electron microscopy (SEM).Rutherford back scattering (RBS) measurements revealed the thickness of the films ranging from 200 nm to 400 and also a change in the concentration of oxygen vacancies which is found to be the maximum in the film deposited at the lowest deposition rate.Optical absorption spectrum is recorded using the UV-V is spectroscopy and the films are found to be transparent in nature.A shift in the absorption edge is observed and is attributed to a different level of allowed energy states in conduction band minimum.The Hall effect and electrical measurements show a variation in the carrier concentrations,mobility and resistivity of the films.In order to explore a better compromise in electrical and optical properties for transparent electrode applications,skin depths calculations are also done to find the optimized values of carrier concentration and mobility.