中频脉冲磁控溅射制备ZnO:Al透明导电薄膜

采用中频磁控溅射工艺,以2%的Al掺杂的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面及绒面透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜,系统研究了衬底温度、工作气压和溅射功率等对平面ZAO结构和光电特性的影响,并对湿法腐蚀制备绒面ZAO薄膜进行了介绍。获得了适合太阳电池的高性能薄膜,其电阻率为4.6×10-4Ω·cm,载流子浓度为4.9×1020cm-3,霍尔迁移率为56cm2/V·s,可见光范围内(400~800nm)的平均透过率大于85%。     

磁控溅射制备ZnO薄膜及其掺杂的研究

利用磁控溅射制备了纯ZnO薄膜,并在NH3O-2A-r气氛中溅射Zn靶实现了ZnO薄膜的N掺杂;利用双靶共溅的方法分别制备了Al掺杂和N+Al掺杂样品。原子力显微镜(AFM)观察显示各ZnO薄膜样品具有较好的晶粒分布,退火处理能够显著提高薄膜的结构状态,N+Al共掺杂样品具有较好的表面平整度;在438cm-1附近观察到了喇曼谱特征峰;透射光谱揭示了激子的吸收特征和掺杂样品的吸收边向短波方向移动;发射光谱测试表明,掺杂样品比未掺杂样品有更强的紫外发射;同时分析了ZnO薄膜的掺杂机理。     

射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光

用射频磁控溅射法在硅衬底上沉积出具有良好的择优取向的多晶 Zn O薄膜 .在室温下进行光致发光测量 ,观察到明显的紫光发射 (波长为 4 0 2 nm )和弱的紫外光发射 (波长为 384 nm ) .紫光发射源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁 ;紫外光发射则源于导带与价带之间的电子跃迁 .随着光激发强度的增加 ,紫光发射强度超线性增强 ,且稍有蓝移 ,而紫外光发光强度则近似线性增加 .在氧气中高温退火后 ,薄膜结晶质量明显提高 ,紫光发射强度变弱 ,紫外光发射相对增强 .     

射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光

用射频磁控溅射法在硅衬底上沉积出具有良好的择优取向的多晶ZnO薄膜.在室温下进行光致发光测量,观察到明显的紫光发射(波长为402nm)和弱的紫外光发射 (波长为384nm).紫光发射源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁;紫外光发射则源于导带与价带之间的电子跃迁.随着光激发强度的增加,紫光发射强度超线性增强,且稍有蓝移,而紫外光发光强度则近似线性增加.在氧气中高温退火后,薄膜结晶质量明显提高,紫光发射强度变弱,紫外光发射相对增强.     

射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光

用射频磁控溅射法在硅衬底上沉积出具有良好的择优取向的多晶ZnO薄膜.在室温下进行光致发光测量,观察到明显的紫光发射(波长为402nm)和弱的紫外光发射 (波长为384nm).紫光发射源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁;紫外光发射则源于导带与价带之间的电子跃迁.随着光激发强度的增加,紫光发射强度超线性增强,且稍有蓝移,而紫外光发光强度则近似线性增加.在氧气中高温退火后,薄膜结晶质量明显提高,紫光发射强度变弱,紫外光发射相对增强.     

射频磁控溅射制备ZnO纳米薄膜的研究

采用磁控溅射的方法来制备ZnO纳米薄膜。薄膜的晶体特性以及表面结构主要通过X射线衍射、扫描电子显微镜及原子力显微镜来进行表征。     

ZnO薄膜的射频磁控溅射制备及性能研究

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出高质量的ZnO薄膜.对薄膜的结构和性能进行了研究.所制备的ZnO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.ZnO薄膜的霍尔迁移率和载流子浓度分别为8×104m2/(V·s)和11.3×1020 cm-3.     

射频磁控溅射制备ZnO纳米薄膜的研究

采用磁控溅射的方法来制备ZnO纳米薄膜.薄膜的晶体特性以及表面结构主要通过X射线衍射、扫描电子显微镜及原子力显微镜来进行表征.     

射频磁控溅射制备ZnO纳米薄膜的研究

采用磁控溅射的方法来制备ZnO纳米薄膜。薄膜的晶体特性以及表面结构主要通过X射线衍射、扫描电子显微镜及原子力显微镜来进行表征     

衬底温度对反应溅射ZnO：Al透明导电薄膜性能的影响

衬底温度在反应溅射制备ZnO：Al薄膜过程中是一个重要的工艺参数,直接决定这薄膜的性能。本文用中频脉冲磁控溅射方法,采用锌铝合金（Al的含量为2%）靶,在衬底温度170℃,工作压力2.5mTorr,氧氩比3/18的条件下,制备了ZnO：Al薄膜,利用X射线衍射仪对薄膜的结构进行了分析,利用分光光度计和四探针法测量了薄膜的光学和电学性能,研究了制备薄膜时不同的衬底温度对薄膜的结构、电学、光学性能的影响,结果表明,随着衬底温度的升高,薄膜的电阻率先下降后上升,而可见光范围平均透过率在85%以上,当衬底温度为170℃,工作压力2.5mTorr,氧氩比3/18时,薄膜电阻率最低为2.16×10-4Ωcm,方块电阻30Ω时,在可见光光范围内平均透过率高于85%。     

反应磁控溅射直接生长绒面结构ZnO:Al-TCO薄膜及其特性研究

利用反应磁控溅射技术,在玻璃衬底上直接生长获得了"弹坑状"绒面结构的ZnO:Al-TCO薄膜。通过梯度O2生长(GOG,gradual oxygen growth)方法改善ZnO薄膜的透过率和绒度特性,并且具有较好的电学性能。通过优化实验,GOG方法生长ZnO:Al薄膜(薄膜结构:11.0sccm/10R+9.5sccm/15R)的"弹坑状"特征尺寸为300～500nm,可见光范围透过率达到90%,方块电阻约为4.0Ω/□,电子迁移率为17.4cm2/V-1.s-1。大面积镀制的ZnO:Al具有良好的绒面结构和电学均匀性,可应用于光伏(PV)产业化推广应用。     

直流磁控溅射法制备非晶态氧化钒薄膜光学特性研究

研究了直流反应磁控溅射工艺中衬底温度对氧化钒(V2O5)薄膜性能的影响,利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光分光光度计(UV1700)分别对薄膜进行了表征.实验结果表明,除了组分和晶态,薄膜的形貌和光学性能受衬底温度的影响很大.随着衬底温度的升高,膜表面变得粗糙,膜厚减小.光学特性测试表明,当衬底温度从160℃升高到320 ℃,光学带隙从2.39 eV下降到2.18 eV.     

低温磁控溅射制备CdS薄膜的结构和光学特性

用磁控溅射的方法在透明导电氧化物衬底上制备了CdS薄膜,制备时的衬底温度为30~200℃.X射线衍射测试结果表明在这一条件下制备的CdS薄膜是六角纤锌矿的多晶结构.扫描电子显微镜结果显示薄膜具有较好的晶体质量,这一结论也和拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱的结果一致.拉曼光谱显示CdS薄膜内部的压应力随着制备温度的提高而增大.     

射频磁控溅射制备的ZnMgO薄膜结构和光学性能

采用射频磁控溅射法,在石英衬底上制备了Zn1-xMgxO(x=0.00～0.16)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和光致发光(PL)光谱等分析了薄膜的结构、形貌和光学特性。结果表明:当x≤0.10时薄膜保持六角纤锌矿结构,而x=0.16时已出现MgO立方相;所有薄膜晶粒大小均匀,在100～150 nm之间;透光率在80%以上;薄膜带隙Eg与Mg含量呈线性关系;薄膜PL谱由较弱的紫外发光峰和较强的可见发光带组成,随Mg含量的增加紫外发光峰蓝移。     

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。     

溅射压强对磁控溅射法制备的ZnO:Zr透明导电薄膜性能的影响

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide films with high transparency and relatively low resistivity have been successfully prepared on water-cooled glass substrate by radio frequency magnetron sputtering at room temperature. The Ar sputtering pressure was varied from 0.5 to 3 Pa. The crystallinity increases and the electrical resistivity decreases when the sputtering pressure increases from 0.5 to 2.5 Pa. The cystallinity decreases and the electrical resistivity increases when the sputtering pressure increases from 2.5 to 3 Pa. When the sputtering pressure is 2.5 Pa, it is obtained that the lowest resistivity is 2.03 x 10^-3Ω .cm with a very high transmittance of above 94%. The deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrate.     

柔性PEN衬底ZnO：Ga薄膜的性能研究

以PEN柔性薄膜作为衬底,采用直流对靶磁控溅射的方法,在室温下制备ZnO：Ga薄膜。研究了不同溅射功率和不同溅射压强下制备出的薄膜表现出不同的光学和电学特性。经过溅射压强和溅射功率的优化,获得薄膜厚约900nm、电阻率为7．72×10^-4Ω·cm和可见光平均透过率超过75％的PEN衬底ZnO：Ga薄膜。将其应用于PE...     

Influence of the sputtering pressure on the properties of transparent conducting zirconium-doped zinc oxide films prepared by RF magnetron sputtering

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide films with high transparency and relatively low re-sistivity have been successfully prepared on water-cooled glass substrate by radio frequency magnetron sputtering at room temperature. The Ar sputtering pressure was varied from 0.5 to 3 Pa. The crystallinity increases and the electri-cal resistivity decreases when the sputtering pressure increases from 0.5 to 2.5 Pa. The cystallinity decreases and the electrical resistivity increases when the sputtering pressure increases from 2.5 to 3 Pa. When the sputtering pressure The deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrate.     

射频磁控溅射法制备掺锆氧化锌透明导电薄膜

利用射频磁控溅射法在室温下制备出了掺锆氧化锌(ZnO∶Zr)透明导电薄膜。研究了溅射压强对ZnO∶Zr薄膜表面形貌、结构、光学和电学性能的影响。结果表明:ZnO∶Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向,溅射压强对薄膜电阻率有显著影响,压强为1.5Pa时,电阻率具有最小值1.77×10–3Ω·cm。所制备的ZnO∶Zr薄膜具有良好的附着性能,在可见光区平均透过率超过93%。     

Magnetic properties of ZnO:Cu thin films prepared by RF magnetron sputtering

ZnO films and ZnO:Cu diluted magnetic semiconductor films were prepared by radio frequency magnetron sputtering on Si (111) substrates, with targets of ZnO and Zn0.99Cu0.01 O, respectively. The plasma emission spectra were analyzed by using a grating monochromator during sputtering. The X-ray photoelectron spectroscopy measurements indicate the existence of Zni defect in the films, and the valence state of Cu is 1. The X-ray diffraction measurements indicate that the thin films have a hexagonal wurtzite structure and have a preferred orientation along the c-axis. The vibrating sample magnetometer measurements indicate that the sample is ferromagnetic at room temperature, and the origin of the magnetic behavior of the samples is discussed.