磁控溅射制备ITO薄膜光电性能的研究

采用直流磁控溅射方法在玻璃基底上制备了ITO薄膜.分别用分光光度计和四探针仪测试了所制备ITO薄膜在可见光区域内的透过率和电阻率,研究了溅射气压、氧氩流量比和溅射功率三个工艺参数对ITO薄膜光电性能的影响.研究结果表明,制备ITO薄膜的最佳工艺参数为:溅射气压0.6 Pa,氧氩流量比1:40,溅射功率108 W.采用此工艺参数制备的ITO薄膜在可见光区平均透过率为81.18％,薄膜电阻率为8.9197×10-3Ω·cm.     

磁控溅射低温沉积ITO薄膜及其光电特性研究

采用直流反应磁控溅射法低温沉积ITO薄膜,用XRD、SEM和UV—Vis分别表征ITO薄膜的晶体结构、表面形貌及其紫外-可见光吸收谱,研究了氧分压、溅射功率及薄膜厚度等工艺参数对薄膜光电性能的影响,结果表明,氧分压过大时,ITO薄膜中有大量的位错和缺陷,使薄膜的电阻率变大,导电性变差;氧分压过小时,薄膜中将有大量氧空位产生,导致晶格变形,使电阻率增加。随着溅射功率增大,在相同时间内薄膜厚度增加,方块电阻减小,薄膜电阻率降低。随着薄膜厚度增加,制备的薄膜晶体结构相对完整,载流子浓度和迁移率逐渐增大,薄膜电阻率变小,进而对样品的光电性能产生明显影响。     

ITO薄膜的制备以及性能的研究

在室温条件下通过直流磁控溅射法在普通玻璃基体上制备了光电性能优良的ITO薄膜。靶材为ITO陶瓷靶,其中In2O3与SnO2的质量比为9∶1。运用UV-2550紫外可见光光度计测量样品的透光率,采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻率,用扫描电镜(SEM)对样品进行表征。研究了溅射压强、溅射功率等参数对薄膜光电性能的影响。研究表明,ITO薄膜的电阻率随着溅射功率的增大而减小,在溅射功率为110W时ITO薄膜的透光率有相对好的数值。溅射压强为1.0Pa时既能保持ITO薄膜低的电阻率又能保证高的透光率。     

ITO薄膜的微结构表征及其组分特性

用直流磁控溅射法制备了氧铟锡(ITO)薄膜。采用XRD、TEM、XPS对薄膜的微结构和化学组分进行了测试分析。分析结果表明:制备的薄膜中,Sn元素已固溶到In2O3晶格形成了多晶ITO。延长退火时间,薄膜的结晶度增加,SnO被氧化为SnO2并逐渐达到饱和,薄膜表面先失氧后附氧,膜中氧空位含量先增加后减少。退火1h后,薄膜具有最低电阻率(6×10-4Ω.cm)和高可见光平均透射率(93.2%)。     

ITO薄膜直流反应磁控溅射制备及性能研究

以90wt%In和10wt%Sn铟锡合金为靶材,采用直流磁控反应溅射法在玻璃基片制备ITO透明导电薄膜.用紫外-可见光分光光度计、四探针电阻仪、XRD和SEM分别测试了ITO薄膜的紫外-可见光透射光谱、方块电阻、薄膜的结构和表面形貌.研究了氧分压对ITO薄膜性能的影响.实验结果表明,ITO薄膜随着氧分压的增加,薄膜紫外透射光谱的吸收截止边带向短波长方向漂移.随着氧分压的增大,ITO薄膜的方块电阻增加,结晶程度变好,晶粒尺寸变大.     

PET衬底上ITO薄膜的制备及光电性能

用脉冲磁控溅射法在柔性衬底聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,研究了溅射气压、时间和衬底温度等工艺条件对ITO薄膜光电性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜的物相结构与表面形貌进行了分析。结果表明:薄膜的平均晶粒尺寸随衬底温度的升高而增大;当溅射时间增加时,方块电阻与光透过率均减小;当衬底温度升高时,方块电阻减小,可见光透过率增大。     

射频磁控溅射室温下制备ITO薄膜的光学性能研究

靶材为铟锡氧化物(In2O3:SnO2=1:1),用射频磁控溅射法在低温下制备了光电性能优良的ITO薄膜.质量流量计调节Ar气压强为0.2～3.0Pa,氧流量为0～10sccm,并详细探讨了溅射时氩气压强和氧流量变化对ITO薄膜光学性能的影响.结果表明:溅射Ar气压强为0.8Pa,氧流量为2.4sccm时,薄膜的折射率最低n=1.97,较接近增透膜的光学匹配.薄膜厚度为241.5nm时,薄膜的最大透过率为89.4%(包括玻璃基体),方阻为75.9Ω/□,电导率为8.8×10-4Ω·cm.     

金属网格对制备TiO2薄膜及其光学特征的影响

使用直流磁控溅射装置,通过在溅射过程中加入不同的金属网格,300 ℃条件下在玻璃衬底上制备了不同晶粒尺寸的TiO2薄膜.利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的结构和表面形貌进行了分析,并使用紫外一可见分光光度计研究了TiO2薄膜的透射和吸收光谱.研究结果表明:金属网格在磁控溅射过程中能有效减小TiO2薄膜的晶粒尺寸,金属网格的网孔尺寸越小,晶粒尺寸越小,吸收边蓝移越明显.     

喷雾热分解法制备ITO薄膜及其光电性能研究

采用自制的喷雾热分解装置在玻璃衬底上制备ITO薄膜,并对实验条件进行了正交设计,以考察制备ITO薄膜的优良条件,结果表明,影响ITO薄膜光电性能的主要因素是基板温度。制备ITO薄膜的优化条件为：基板温度300℃,载气气流速度1L·min^-1,退火温度540℃,溶液配比为铟锡比10：1,喷嘴与基板距离8cm,薄膜沉积时间3．5min,相应的透光率为97％,方块电阻3875Ω／。     

低温直流磁控溅射制备ITO薄膜工艺研究

采用低温直流磁控溅射法针对附有有机聚合物玻璃磁控镀制ITO薄膜,通过四探针、紫外可见分光亮度计对样品进行表征,研究了基底温度、溅射功率对ITO薄膜光电性能影响,试验表明:在附有有机聚合物的玻璃上低温直流磁控溅射法制备ITO薄膜,随着基底温度的增加方块电阻先下降后增加,透过率先增加后略微减少;随着溅射功率的增加,薄膜方块电阻减少,透过率降低。     

室温直流磁控溅射制备ITO膜及光电性能研究

室温条件下,在玻璃衬底上,采用直流磁控溅射法制备了ITO膜.研究了溅射压强,氧流量和溅射功率等工艺参数对薄膜光电性能的影响.结果表明当Ar流量为44.2 sccm和溅射时间20 min等参数不变时,溅射气压0.7 Pa,氧流量0.62 sccm和溅射功率130 W为最佳工艺条件.并得到了电阻率5.02×10-4 Ω·cm,在可见光区平均透过率80%以上ITO薄膜.     

氧化铟锡(ITO)薄膜的透明吸波特性研究

利用直流磁控溅射技术室温下在柔性聚酯薄膜衬底上制备了ITO薄膜,将ITO薄膜与有机玻璃和空白聚酯薄膜等介质材料组合成复合结构,最终得到吸波能力较强的透明吸波体.该吸波体在Ku带(12～18GHz)范围波段衰减低于-10dB,峰值超过-20dB,且在可见光区透光率达到68%.     

薄膜厚度对ITO膜结构与性能的影响

本文对所研究的直流磁控溅射法制备的ITO透明导电薄膜,采用X射线衍射技术进行了膜层晶体结构与薄膜厚度关系的分析, 并测量了薄膜电阻率及透光率随薄膜厚度的变化情况.实验结果表明,当控制薄膜厚度达70 nm以上时,可获得结晶性好、电阻率低和透光率高的ITO透明导电薄膜,所镀制的ITO膜电阻率已降到1.8×10^-4 Ωcm,可见光透过率达80%以上.最后还对所镀制的ITO透明导电薄膜的质量指标作了评估.     

Preparation of ITO thin films applied in nanocrystalline silicon solar cells

ITO thin films were prepared by changing the experimental parameters including gas flow ratio, sputtering pressure and sputtering time in DC magnetron sputtering equipment. The stable experimental parameters of Ar flow at 70 sccm, O₂ flow at 2.5 sccm ∼ 3.0 sccm, sputtering pressure around 0.5 Pa, and sputtering time of 80 s were obtained. Under these parameters, we had achieved the ITO thin films with low resistivity (<4 × 10⁻⁴ Ω ? cm) and high average transmissivity (95.48%, 350 nm ∼ 1100 nm). These ITO thin films were applied in nanocrystalline silicon solar cells as top transparent conductive layer. The solar cell test result showed that the open circuit voltage (Voc) was up to 534.9 mV and the short circuit current density (Jsc) was 21.56 mA/cm².     

GZO/Ag/GZO多层薄膜制备、结构与光电特性的研究

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的GZO/Ag/GZO(ZnO掺杂Ga_2O_3简称GZO)多层薄膜.X射线衍射谱表明GZO/Ag/GZO多层薄膜是多晶膜,GZO层具有ZnO的六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向;Ag层是立方结构,具有(111)取向.在GZO层厚度一定的情况下,研究了Ag层厚度的变化对多层膜结构以及光电特性的影响.研究发现,当Ag层厚度为10nm时,3层膜的电阻率为9×10~(-5)Ω·cm,在可见光范围内平均透过率达到89.7%,薄膜对应的品质因子数值为3.4×10~(-2)Ω~(-1).     

Effects of heat treatment on properties of ITO films prepared by rf magnetron sputtering

Indium tin oxide (ITO) films were deposited on glass substrates by rf magnetron sputtering using a ceramic target (In₂O₃-SnO₂, 90-10 wt%) without extra heating. The post annealing was done in air and in vacuum, respectively. The effects of annealing on the structure, surface morphology, optical and electrical properties of the ITO films were studied. The results show that the increase of the annealing temperature improves the crystallinity of the films, increases the surface roughness, and improves the optical and electrical properties. The transmittance of the films in visible region is increased over 90% after the annealing process in air or in vacuum. The resistivity of the films deposited is about 8.125×10⁻⁴ Ω cm and falls down to 2.34×10⁻⁴ Ω cm as the annealing temperature is increased to 500°C in vacuum. Compared with the results of the ITO films annealed in air, the properties of the films annealed in vacuum is better.     

氮化处理对ITO薄膜光电特性影响

利用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜,分别采用两种方法对薄膜进行氮化处理,即:(1)利用氩气溅射在室温下制备薄膜,随后在氮气和氨气气氛下对薄膜进行热处理;(2)利用氩气/氮气共溅射成膜.利用X射线衍射、霍尔效应、UV-vis-NIR分光光度计等测试手段对薄膜样品进行表征,对比研究了两种氮化处理方法对ITO薄膜光电特性的影响.结果发现对于低温生长的薄膜,两种方法均能明显提高其在可见光区的透过率.氩气/氮气共溅射的方法会降低薄膜的结晶程度,降低载流子浓度,但使得其紫外/可见/近红外光谱发生明显红移;而热处理方法则能增加薄膜的结晶程度,提高其导电能力.     

溅射及RTA处理对ITO薄膜特性的影响

采用RF-磁控溅射生长铟锡氧化物薄膜(ITO),研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度对薄膜的晶化情况、透过率、电导率以及表面形貌的影响.结果表明:改变In2-x3 (Snx4 ·e)O3制备过程中的氧含量使Sn4 ·e对电子束缚能力发生变化,过高的氧分压使费米能级EF降低,功函数Ws增大,氧气流量为2 ml/min、退火温度为450℃时薄膜电阻率最低为2.5×10-4 Ω·cm,透过率达88%以上.