工作气压对室温溅射柔性AZO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在PEN衬底上室温制备了AZO薄膜,并对不同工作气压下(0.05～0.4Pa)沉积薄膜的结构及光电性能进行了研究。结果表明,薄膜具有良好的c轴择优取向,随工作气压增大,薄膜(002)峰强度减弱,晶粒减小,表面粗糙度增大,电学性能下降,薄膜可见光透过率变化不大,但禁带宽度变窄。与玻璃衬底相比,PEN衬底上沉积的AZO薄膜拥有更高的品质因数,获得的最佳电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为1.11×10-3Ω.cm、4.14×1020cm-3和13.60cm2/(V.s),该薄膜可见光的绝对透射率达到95.7%。     

AZO透明导电薄膜光电性能的研究进展

掺铝氧化锌(AZO)薄膜其原料来源广、经济无毒,且具有优越的光电性能,可以与传统铟锡氧化物(ITO)薄膜相媲美,是优良的透明导电材料。目前,关于各制备工艺参数对AZO薄膜的影响规律及其影响机理仍是研究热点。综述了透明导电AZO薄膜光学与电学性能的研究进展,讨论了各制备工艺条件对薄膜性能的影响,分析了AZO/metal/AZO多层膜的研究现状,并对AZO薄膜的研究方向给予了展望。     

Ag层厚度对AZO/Ag/AZO透明导电薄膜性能的影响

在室温条件下,采用磁控溅射技术在玻璃衬底上生长了AZO/Ag/AZO多层透明导电薄膜。主要研究了Ag层厚度对多层透明导电薄膜结构和性能的影响。研究表明,AZO和Ag分别延(002)面和(111)面高度择优生长,随着Ag层厚度的增加,多层透明导电薄膜的电阻率不断降低,透过率呈现先降低再增加最后再降低的变化趋势,其中Ag层厚度为8nm的样品获得最大品质因子33.1×10^-3Ω^-1,综合性能最佳。     

添加剂元素对AZO薄膜性能的研究进展

近年来,国内外一些研究者对添加剂元素与铝元素共掺杂的ZnO薄膜开展了许多研究并发现在AZO薄膜掺入添加剂元素不仅会增强AZO薄膜的光电特性,而且还能优化其晶体结构和表面形貌,某些添加剂元素还可以提高AZO薄膜的多项性能和稳定性,这对研究AZO薄膜性能的提高提供了一个更具潜力的研究方向。介绍了AZ0薄膜的基本结构、基本特性以及光电性能原理。对添加剂元素对AZO薄膜结构的研究和光电性能的研究进行了归纳和总结,并且与AZO薄膜进行了对比。综述了添加剂元素掺人的AZO薄膜目前所采用的磁控溅射法、溶胶一凝胶法和脉冲激光法三种主要制备技术以及其优缺点,同时阐述了不同方法掺人添加剂元素的AZO薄膜的研究进展。最后介绍了添加剂元素掺入的AZO薄膜在光电领域的应用,展望了其未来发展与研究趋势。     

溅射功率对AZO／Cu／AZO多层薄膜结构与光电性能的影响

在玻璃衬底上利用磁控溅射法制备AZO／Cu／AZO多层薄膜,研究了溅射功率对AZO薄膜的微观结构和光电性能的影响。采用X射线衍射（XRD）仪、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见光谱仪（UVVis）等方法,对AZO薄膜的形貌结构、光电学性能进行了测试。结果表明：不同溅射功率下沉积的AZO薄膜均呈C轴择优取向,溅射功率对AZO／cu／AZO多层薄膜结构与光电性能有一定的影响。在溅射功率为120W、衬底温度为2500C、溅射气压为0．5Pa时薄膜的光透过率为75％,最低电阻率为2．2×10-4Ω·cm、结晶质量、表面形貌等得到明显改善。     

室温下高速沉积AZO薄膜的研究

在室温下,采用射频磁控溅射技术以较大的功率密度（7W／cm^2）沉积了一系列掺铝氧化锌（AZO）透明导电薄膜,探索了溅射压强对沉积速率及薄膜性能的影响。结果表明,当工作压强为2．OPa时,高速（67nm／min）沉积得到的薄膜的电阻率为2．63×10^-3Ω·cm,可见光平均透过率为83％,并且在薄膜表面有一定的织构。     

室温下高速沉积AZO薄膜的研究

在室温下,采用射频磁控溅射技术以较大的功率密度(7W/cm2)沉积了一系列掺铝氧化锌(AZO)透明导电薄膜,探索了溅射压强对沉积速率及薄膜性能的影响。结果表明,当工作压强为2.0Pa时,高速(67nm/min)沉积得到的薄膜的电阻率为2.63×10-3Ω.cm,可见光平均透过率为83%,并且在薄膜表面有一定的织构。     

快速退火对直流磁控溅射法制备的AZO薄膜性能的影响

在室温下,采用直流磁控溅射方法制备了不同厚度的氧化锌掺铝薄膜,并对样品进行了快速退火处理,退火温度为600℃,时间为60 s。研究了退火前后薄膜的结构、光电特性的变化情况。退火后,薄膜的最小电阻率为4.2×10-4Ω.cm,其透过率为90.1%。禁带宽度由退火前的3.68 eV变为3.75 eV。     

薄膜厚度对TGZO透明导电薄膜光电性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷玻璃衬底上成功制备出了可见光透过率高、电阻率低的钛镓共掺杂氧化锌(TG-ZO)透明导电薄膜。X射线衍射和扫描电子显微镜研究结果表明,TGZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。研究了厚度对TGZO透明导电薄膜电学和光学性能的影响,结果表明厚度对薄膜的光电性能有重要影响。当薄膜厚度为628 nm时,薄膜具有最小电阻率2.01×10-4Ω.cm。所制备薄膜在波长为400~760 nm的可见光中平均透过率都超过了91%,TGZO薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极。     

液位沉降法制备AZO薄膜及其光电性能研究

以二水乙酸锌为原料,乙二醇甲醚和无水乙醇为溶剂,乙醇胺为稳定剂,六水合氯化铝为掺杂剂,合成AZO前驱液,采用自制的液位沉降装置在玻璃衬底上制备AZO薄膜,用XRD、UV—Vis、AFM、四探针、台阶仪等方法对薄膜进行表征,结果表明,应用液位沉降法制备AZO薄膜的优化条件为：溶胶浓度为0．5mol／L、Al3＋／Zn2＋浓度比为4at％、干燥温度100℃、干燥时间10min、预处理温度450℃、镀膜层数为20层、液位沉降速度为5cm／min、预处理时间为10min、550℃退火2h,得到薄膜透光率为88％,方块电阻为536Ω／□。     

室温下射频磁控溅射制备ZnO:Al透明导电薄膜及其性能研究

采用射频磁控溅射技术,在室温下,以ZnO:Al2O3(2%Al2O3(质量比))为靶材,在石英玻璃基底上,采用不同工艺条件制备了ZnO:Al(AZO)薄膜。使用扫描电子显微镜观察了薄膜的表面形貌,X射线衍射分析了薄膜的结构,四探针测量仪得到薄膜的表面电阻,轮廓仪测量了薄膜厚度,并计算了电阻率,最后采用分光光度计测量了薄膜的透过率;研究了溅射功率、溅射气压与薄膜厚度对薄膜电阻率及透过率的影响。结果表明:所制备的AZO薄膜具有(002)择优取向,并且发现薄膜厚度对薄膜的光电性能有明显影响,溅射气压和溅射功率对薄膜电学性能有较大影响,但是对薄膜透过率影响不大。当功率为1kW、溅射气压0.052Pa、AZO薄膜厚度为250nm时,其电阻率为8.38×10-4Ω·cm,波长在550nm处透过率为89%,接近基底的本底透过率92%。当薄膜厚度为1125 nm时薄膜的电阻率降至最低(6.16×10-4Ω·cm)。     

工艺参数对RF磁控溅射沉积铝掺杂氧化锌薄膜特性的影响

ZnO :Al(ZAO)是一种N型半导体薄膜材料 ,具有优良的光电特性 ,如低的电阻率和高的可见光透过率。本文利用射频磁控溅射技术在无机玻璃衬底上制备了ZAO透明导电薄膜 ,研究了工艺参数对其结构和光电特性的影响。结果表明原位制备的薄膜经热处理后具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构 ,晶粒垂直于衬底方向柱状生长。薄膜的最小电阻率和可见光透过率分别为 8 7× 10 - 4 Ωcm和 85 %以上     

Tungsten Doped Indium Oxide Thin Films Deposited at Room Temperature by Radio Frequency Magnetron Sputtering

Tungsten doped indium oxide(IWO) thin films were deposited on glass substrate at room temperature by radio frequency reactive magnetron sputtering.Chemical states analysis was carried out,indicating that valence states of element W in the films were W~(4+) and W~(6+).The effects of sputtering power and film thickness on the surface morphology,optical and electrical properties of IWO thin films were investigated.The IWO thin films had high transmittance in near infrared(NIR) spectral range.The resistivity,carrier mobility and carrier concentration owned their respective optimum values as sputtering power and thickness changed.The asdeposited IWO film with the minimum resistivity of 3.23 × 10~(-4) Ω cm was obtained at a sputtering power of50 W,with carrier mobility of 27.1 cm~2 V~(-1) s~(-1),carrier concentration of 7.15 × 10~(20) cm~(-3),average transmittance about 80%in visible region and above 75%in NIR region.It may meet the application requirement of high conductivity and transparency in NIR wavelength region.     

氢化及沉积温度对掺铝ZnO透明导电薄膜性能影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上制备了掺铝ZnO透明导电薄膜(AZO)。为了降低AZO薄膜的电阻率, 采用在溅射气氛中通入一定比例H₂的方法对AZO薄膜进行氢化处理, 并研究了溅射气氛中H₂含量及衬底温度对AZO薄膜氢化效果的影响。结果表明: 在低温条件下, 氢化处理能有效降低AZO薄膜的电阻率; 在衬底温度为100℃的低温条件下, 通过调节溅射气氛中H₂的比例, 制备了电阻率为6.0×10^-4 Ω·cm的高质量氢化AZO薄膜, 该电阻值低于同等条件下未氢化AZO薄膜电阻值的1/3; 但随着衬底温度的升高, 氢化处理对薄膜电学性能的改善效果逐渐减弱。     

退火处理对MgO薄膜性能的影响

采用磁控溅射法在石英衬底上制备了MgO薄膜并分别在不同温度下进行退火处理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了MgO薄膜的结构和表面形貌随退火温度的变化,发现退火可以改善薄膜的结晶质量,即随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,结晶性能更佳,表面更加平整。此外,通过紫外-可见光分光光度计研究了MgO薄膜光学特性的变化,发现随着薄膜退火温度的升高,可见光透射率下降,光学带隙值逐渐减小。     

退火温度对NiZn铁氧体薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上制备了NiZn铁氧体薄膜,研究了退火温度对薄膜性能的影响.采用XRD分析仪分析了薄膜的相结构,原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌,振动样品磁强计测量了薄膜的磁性能,结果表明,随着退火温度的升高,薄膜的结晶状态越好,晶粒尺寸越大,饱和磁感应强度越高,面内矫顽力越小.     

Al掺杂ZnO薄膜的制备及其电学性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备掺杂铝的氧化锌薄膜.研究了不同的铝掺杂浓度、薄膜厚度以及退火温度对电阻率的影响,结果表明掺杂铝摩尔分数为2%、退火温度在550℃时电阻率最低,电阻率随着薄膜厚度的增加而减小.通过XRD和SEM对薄膜的组织结构和形貌进行了表征,结果表明样品表面相对平整、致密,AZO薄膜保持着ZnO六角纤锌矿结构,说明了Al原子对Zn原子的有效替位.     

衬底温度对Sn掺杂ZnO薄膜结构、电学和光学性能的影响

采用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了掺杂浓度为0.5％(原子分数)的ZnO∶Sn(TZO)薄膜,研究了不同衬底温度下薄膜的结构、形貌、电学和光学的性能.研究发现,TZO薄膜沿着C轴择优生长,在400℃时结晶度最好,最低电阻率为2.619×10-2Ω·cm,在可见光范围内具有较好的透光率.