沉积温度对AZO薄膜性能的影响

在采用直流磁控溅射制备AZO(Aluminum Doped Zinc Oxide,掺铝氧化锌)薄膜的过程中,AZO薄膜的光电性能取决于镀膜过程中的各种工艺参数,包括溅射气压、沉积温度、溅射功率和靶基距等。本文主要研究在固定其它工艺参数不变的情况下,通过改变沉积温度在不同的温度下分别制备AZO薄膜,利用SEM、X射线衍射仪等测试不同AZO薄膜的微观结构,并分析研究不同沉积温度下制备AZO薄膜光电性能及结构的变化特性,以筛选出制备高质量AZO膜的最佳沉积温度。     

Cu_3N薄膜制备及其性能研究

Cu3N薄膜的晶面取向、沉积速率、电学特性等性质除与制备方法有关外,还和制备工艺参数有很大关系。溅射法制备Cu3N薄膜工艺参数主要有,混合气体(N2+Ar)中氮气分压比r、基底温度T(℃)、溅射功率P(W)。为了研究Cu3N薄膜的性能与其制备工艺参数之间关系,本文采用反应射频磁控溅射法,在玻璃基底上成功制备了Cu3N薄膜,并研究了工艺参数对其晶面取向、膜厚、电学性能、沉积速率的影响。     

磁控溅射镀膜生产ZnO∶Al(AZO)薄膜的工艺探讨

讨论了采用磁控溅射镀膜工艺在玻璃衬底上制作AZO透明导电薄膜的工艺方法。分析了AZO透明导电膜产品的质量指标,介绍了磁控溅射镀膜工艺及设备、靶材的选择、玻璃基板加热温度的选择、溅射气体的压力的选择等。     

直流磁控溅射工艺对ITO薄膜光电性能的影响

采用直流磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、分光光度计、Hall效应测试系统研究了热退火与原位生长、衬底温度、直流溅射功率对薄膜结构、表面形貌以及光电性能的影响。结果表明:与室温生长并经410℃热退火后的薄膜相比,410℃原位生长可获得光电性能更好的薄膜;随着衬底温度的增加,电阻率单调减小,光学吸收边出现蓝移;在溅射功率为85 W时薄膜的光电性能达到最佳。在衬底温度为580℃、溅射功率为85 W的工艺条件下,可制备出电阻率为1.4×10~(–4)?·cm、可见光范围内平均透过率为93%的光电性能优异的ITO薄膜。     

喷雾热解法制备SnO2:Sb透明导电薄膜

采用喷雾热解技术制备出了光电性能优良的SnO_2:Sb透明导电薄膜,对薄膜的结构特性、光电性质以及制备条件对薄膜性能的影响进行了研究。并进一步研究了喷雾热解法中薄膜的形成过程和工艺参数对薄膜微观结构和性能的影响。实验结果表明:在Sb掺杂量为11％(摩尔分数)和基板温度为500℃的条件下,SnO_2:Sb薄膜具有最佳的光电性能,平均可见光透过率为82％,方块电阻达13.4Ω/□,电阻率为4.9×10~(-4)Ω·cm。     

热处理工艺对溶胶-凝胶法制备ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出ZnO:Al(AZO)薄膜。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、方块电阻测试仪、Hall效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计研究了薄膜物相、微观结构、光电性能;分析了不同热处理方式对于薄膜光电性能的影响。结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85%左右。热处理工艺的选择对于提升AZO薄膜的电学性能至关重要,相比于空气气氛和真空下的热处理,采用具有还原性的5%H_2和95%N_2的混合气氛热处理得到了具有最好电学性能的AZO薄膜。在550℃还原气氛下保温60 min得到薄膜方块电阻约为300Ω/□,电阻率约为3.3×10~(-3)Ω·cm。     

ITO薄膜射频磁控溅射法制备及性能研究

以10%SnO2和90%In2O3(以质量计)烧结成的ITO氧化物陶瓷为靶材,采用射频磁控溅射法在玻璃基片成功地制备出光电性能优异的ITO透明导电薄膜。研究了基片温度和氧分压溅射工艺参数对ITO薄膜的结构和光电性能的影响。实验结果表明,采用氧化铟锡陶瓷靶射频磁控溅射制备的ITO薄膜沿(222)晶面生长,薄膜紫外透射光谱的吸收截止边带随着衬底温度和氧分压的升高向短波长方向漂移。     

柔性染料敏化太阳能电池材料制备工艺参数的优化

采用水热法制备TiO2纳米浆,与P25粒子和TiO2散射大粒子混合制成级配浆料。将所得的浆料涂敷在铟掺杂氧化锡-聚苯二甲酸乙二醇酯导电聚合物基板上,并在120～150℃进行热处理制成光阳极薄膜。利用溅射法制备Pt对电极,将其组装成柔性的染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSC)。研究了对电极溅射时间、TiO2薄膜热处理温度、膜厚以及级配浆料中的酸添加量对电池光电性能的影响。结果表明:当对电极Pt溅射时间为30s,TiO2薄膜热处理温度为150℃,膜厚为10.5μm,浆料添加0.05mol/LHNO3时,柔性DSC的光电性能最好,光电转换效率可达4.05%。     

种子层及掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO∶Al薄膜光电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝(AZO)薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长.Al掺杂浓度区间为0.25at％～5.00at％.通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响.结果表明:经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85％以上.Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响.无种子层时,掺杂浓度为0.50at％的AZO薄膜在5％ H2、95％N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166 Ω/□,电阻率约为1.99×10-3 Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm.     

不同衬底上ZnO:Al透明导电薄膜的性能

室温下,采用射频磁控溅射法在玻璃和聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate,PET）上沉积了掺铝的氧化锌（ZnO：Al,AZO）透明导电薄膜。通过X射线衍射仪分析不同衬底上AZO薄膜的结构,采用四探针测试仪及紫外可见光分光光度计测试薄膜的光电性能。结果表明：沉积在两种衬底上的AZO薄膜都具有六方纤锌矿结构,最佳取向均为[002]方向;玻璃衬底和PET衬底上制备的AZO薄膜的方阻分别为19/sq和45/sq,薄膜透光率均高于90%。实验表明,柔性衬底透明导电氧化物薄膜可以代替硬质衬底透明导电薄膜使电子器件向小型化、轻便化方向发展。