退火温度对透明导电InSnGaMo氧化物薄膜性能的影响

利用脉冲激光沉积法在石英衬底上制备出可见光透过率高、电阻率极低的Ga、Mo共掺杂ITO基透明导电InSnGaMo复合氧化物薄膜,研究了退火温度对薄膜结构、表面形貌、光电性能的影响。实验结果表明,退火温度对InSnGaMo复合氧化物薄膜形貌、光电性能均有很大影响。XRD、SEM和霍尔测试结果表明,随着退火温度的升高,薄膜...     

新型透明导电氧化物薄膜Nb-TiO2的研究进展

新型透明导电氧化物薄膜Nb-TiO2因其优异的光电性能成为当今研究的热门材料.本文详细阐述了Nb-TiO2薄膜的光电性能、影响Nb-TiO2光电特性的因素与机理以及目前的研究进展、前沿动态等,着重讨论了载流子浓度及其散射过程对光学透过率和导电性能的影响.     

Sn掺杂CdO透明导电薄膜的制备和光电性能研究

通过脉冲激光法在石英玻璃基底上沉积了锡掺杂氧化镉(Sn-CdO)透明导电薄膜.X射线衍射,分光光度计和霍尔效应仪检测了薄膜的结构、光学和电学性能.结果表明Sn的掺杂提高了薄膜[111]方向的择优生长,而且促使了(200)晶面衍射角增大.Sn-CdO薄膜的光学禁带宽度随着Sn掺杂含量的增加而变宽.另外,适量的Sn掺杂可以明显改善CdO薄膜的电学性能,比如2.9 at％ Sn掺杂CdO薄膜的电阻率是未掺杂薄膜的十二分之一,载流子浓度是未掺杂的十三倍.因而光学和电学性能的改良使得Sn-CdO薄膜作为透明导电材料具有重要的应用价值.     

透明导电氧化物薄膜研究进展

综述了透明导电氧化物(TCO)薄膜的应用和发展,重点阐述了TCO薄膜的透明导电机理以及制备工艺的最新研究进展,同时对其研究和应用前景进行了展望.     

可用于沉积透明导电氧化物薄膜的柔性衬底研究进展

柔性衬底表面沉积TCO薄膜具有许多独特的优点且应用广泛.但柔性衬底存在不耐高温的缺点,如何选择合适的柔性衬底,在表面沉积TCO薄膜过程中至关重要.简单介绍了各种柔性衬底的相关性能,阐述了当前国内外在该领域中各柔性衬底的研究成果,展望了未来柔性衬底的选择及应用趋势.     

Ga-Ti共掺杂ZnO透明导电薄膜的微观结构和光电性能研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了Ga-Ti共掺杂ZnO(GTZO)透明导电薄膜,通过XRD、四探针仪和分光光度计测试,研究了氩气压强对GTZO薄膜光电性能和晶体结构的影响。结果表明:所有GTZO薄膜均为(002)择优取向的六角纤锌矿结构,其光电性能和晶体结构与氩气压强密切相关。当氩气压强为0.4Pa时,GTZO薄膜具有最大的晶粒尺寸(85.7nm)、最小的压应力(-0.231GPa)、最高的可见光区平均透射率(86.1%)、最低的电阻率(1.56×10-3Ω·cm)和最大的品质因子(4.28×105Ω-1·cm-1),其光电综合性能最佳。另外,采用光学表征方法计算了薄膜的光学能隙和折射率,并利用有效单振子理论对折射率的色散性质进行了分析,获得了GTZO薄膜的色散参数。     

透明导电薄膜材料的研发态势

简述了透明导电薄膜材料的研究现状与发展趋势，特别是对目前研究比较活跃的透明导电氧化物(TCO)及金属基复合多层透明导电膜的研究动态，材料设计原理及其应用进行了重点介绍，并就透明导电薄膜材料目前存在的问题及发展方向进行了分析讨论。     

透明导电氧化物薄膜及其制备方法

综述了透明导电氧化物(TCO)薄膜的特性、应用及制备技术的发展,重点讨论了磁控溅射、脉冲激光沉积、溶胶-凝胶、喷射热分解等制备技术和柔性衬底TCO薄膜的制备状况、进展及发展趋势,并指出改进TCO薄膜制备技术的努力方向应体现完善薄膜性能、降低反应温度、提高控制精度、降低制备成本和适应集成化等趋势,而制备方法的选择则应根据薄膜的性能要求和不同的应用目的而不同.     

ZnO/CdO复合薄膜的制备及其性能研究

通过脉冲激光沉积法首次制备了ZnO/CdO复合薄膜。采用X射线衍射、光致发光和电阻率测量分析了薄膜的结构、光学和电学性能。光致发光谱表明所有ZnO/CdO复合薄膜都具有相同的PL发光峰,保持了未掺杂ZnO的发光特性。同时,复合薄膜的电阻率大大地下降了几个数量级,接近了纯CdO薄膜的电阻率。这可以用Matthiessen公式来解释。与传统掺杂方法相比,制备的ZnO/CdO复合薄膜可同时具有ZnO的发光特性和CdO的电学特性,从而获得单一TCO材料所不具备的性能,满足某些特殊需求。     

特色功能材料--透明导电氧化物薄膜

透明导电氧化物(TCO)是一种特色鲜明的功能材料,以其接近金属的电导率、可见光高透射率、红外区高反射率及其它半导体特性,可应用于平板显示器件、太阳能光伏电池、反射热镜、气体敏感器件、特殊功能窗口涂层以及光电子、微电子、真空电子器件等领域.综述了透明导电氧化物薄膜的基本特性、制备方法及应用,并展望了其发展前景.     

p型透明导电氧化物薄膜的研究进展

p型透明导电膜是近来发现的一种新型的材料,在透明有源器件、传感器、透明电极和电路等方面具有广泛的潜在应用.近来在这方面的研究取得了一些突出的进展.本文主要综述了关于p型透明导电膜在材料、沉积工艺以及相关器件方面的研究进展.     

p型透明导电的锡镓氧化物薄膜的制备及其表征

本文通过磁控溅射锡镓合金靶(Ga/Sn=0.2)及热氧化的方法,成功地制备了p型透明导电的锡镓氧化物(TGO)薄膜.X射线衍射(XRD)测试结果表明,TGO薄膜保持SnO2的金红石结构.吸收谱测试表明TGO薄膜在可见光范围内透过率可达到85%以上,其光学禁带宽度Eg约3.8 eV.霍尔效应测试结果表明,TGO薄膜的载流子类型及其浓度与热处理温度密切相关.热氧化温度过高或过低均不利于空穴浓度.当热氧化温度处于(600～700) ℃之间时,可以获得p型透明导电的TGO薄膜,最高空穴浓度高达8.84×1018 cm-3.     

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%。     

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)。     

退火温度对ZnO/Mo/ZnO透明导电薄膜结构及光电性能的影响

采用电子束蒸发法成功制备了透明导电的ZnO/Mo/ZnO(ZMZ)复合薄膜,研究了不同的退火温度对其电学和光学性质的影响规律。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、紫外可见分光光度计和四探针测试仪等检测手段对样品的性能进行了分析。实验结果表明:随着退火温度的升高,薄膜的结晶程度提高,晶粒尺寸增大;薄膜的电阻率先降低后升高;薄膜的光学透过率先升高后降低。当退火温度为250℃时,ZnO/Mo/ZnO薄膜具有最佳的综合光电性能,在400nm~900nm波长范围内最高透过率为81.4%,平均透过率高于80%,最低电阻率为1.71×10-4Ω·cm,表面电阻为15.5Ω/sq。研究表明所制备的ZMZ复合透明导电薄膜可应用于太阳能电池、液晶显示器等领域。     

掺钼氧化锌透明导电薄膜光学性质研究

采用直流磁控反应溅射制备了掺钼氧化锌透明导电薄膜。研究了掺钼氧化锌薄膜的结构、表面形貌及其光学和电学性能。原子力显微镜扫描显示薄膜表面较为平整致密。制备出的掺钼氧化锌薄膜最低电阻率为9.4×10-4Ω.cm,相应载流子迁移率为27.3cm2V-1s-1,载流子浓度为3.1×1020cm-3。在可见光区域的平均透射率大于85%,折射率(550nm)为1.853,消光系数为7.0×10-3。通过调节氧分压可以调节薄膜载流子浓度,禁带宽度随载流子浓度的增加由3.37增大到3.8eV,薄膜的载流子有效质量m*为0.33倍的电子质量。     

NiO/Ag/NiO透明导电膜光电特性研究

在室温条件下, 利用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了NiO/Ag/NiO透明导电膜, 研究了不同NiO层和Ag层厚度对三层膜可见光透过率和电阻特性的影响。结果分析表明:制备的NiO/Ag/NiO为N型透明导电膜。在400~800 nm的可见光区域内, 随着NiO和Ag层厚度的增加, 薄膜的透光率先增大后减小。NiO层厚度为30 nm且Ag层厚度为11 nm时, 叠层膜具有较好的光学特性, 其最大透过率为84%, 薄膜电阻为3.8Ω/sq, 载流子浓度为7.476×10²¹cm^-3。对薄膜透过率进行了计算机模拟, 发现结果与实验中大致趋势相同, 但因为折射率选择和薄膜界面等因素的影响, 在可见光区域后半段实验值大于计算值。     

直流磁控溅射法制备GZO薄膜及其结构和光电性能的研究

为了提高GZO薄膜性能的稳定性,在溅射温度为室温、气压为0.2 Pa、靶基距为100 mm等工艺条件下,利用直流磁控溅射法在氧化铝基底上沉积超厚型的镓掺杂氧化锌(GZO)薄膜,并探究不同溅射功率对GZO薄膜的表面生长方式、内部晶体取向和光电性能的影响。利用X射线衍射仪、四探针、原子力显微镜等仪器对制备的薄膜进行表征,结果发现随着溅射功率的增大,GZO薄膜晶胞的生长方向由径向生长变为横向生长;薄膜内的晶体结构的衍射峰先增强后降低;薄膜在可见光范围内的平均透光率出现先增大后减小,最后再次增加的趋势。GZO薄膜样品的方块电阻随功率的增加逐渐呈现出下降的趋势,当溅射功率为250 W时,薄膜的方块电阻最低,最低值为18Ω/□。当溅射功率为180 W时,薄膜的择优取向衍射峰峰值达到最大,薄膜的晶胞生长饱满并且结晶性能良好,薄膜表面致密性平整;GZO薄膜的平均透光率在可见光波段范围内达到最高并且接近95%,薄膜的方块电阻为34Ω/□。     

直流磁控溅射法低温制备GZO:Ti薄膜及其光电性能研究

用直流磁控溅射法在玻璃衬底上成功制备出了钛镓共掺杂氧化锌(GZO:Ti)透明导电薄膜,研究了溅射压强和功率对GZO:Ti薄膜的微观结构和光电性能的影响。研究结果表明,所制备的GZO:Ti薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。溅射压强和功率对薄膜的电阻率和微观结构均有显著影响。随功率增大,薄膜电阻率降低,生长率增大。所制备的薄膜的最小电阻率为1.81×10-4Ω·cm,可见光区平均透过率大于84%。