气溶胶辅助化学气相沉积制备Al掺杂ZnO透明导电薄膜

采用气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)法在玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO(AZO)薄膜. 研究了Al掺杂(2at%~8at%)对ZnO薄膜结构及光电性能的影响. 利用XRD、SEM、EDAX、紫外可见分光光度计等手段对样品进行测试. 结果表明, 制备的所有AZO薄膜均具有纤锌矿结构, 不具有沿c轴方向的择优取向, XRD图谱中未观察出Al的相关分相. 在可见光范围内, AZO薄膜的平均透过率大于72%, 光学禁带宽度随Al掺杂量的增加而变窄. 同时根据四探针技术所得的数据得知: Al的掺杂导致薄膜方块电阻的变化, 随着Al掺杂量的增加, 方块电阻有明显变小的现象, 掺杂6at%Al的AZO薄膜具有最低方块电阻(18Ω/□).     

衬底和氧分压对Cu掺杂ZnO薄膜的结构及光学特性的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃和硅(100)衬底上制备了不同氧分压的Cu掺杂ZnO(ZnO∶Cu)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致荧光发光(PL)等表征技术,研究了衬底和氧分压对ZnO∶Cu薄膜的结晶性能和光学特性的影响。结果显示薄膜沉积在Si衬底上比玻璃衬底上有更好c轴择优取向,两种衬底上沉积的薄膜有相同的氧分压结晶规律,且在氧氩比为10∶10时,薄膜c轴取向同时达到最好。通过对光致发光的研究表明,在低氧环境时玻璃衬底较容易制得好的发光薄膜,可在富氧环境时Si衬底上制得的薄膜发光性能较好。     

Al、N共掺杂实现ZnO的p型转变及其掺杂机理探讨

利用直流反应磁控溅射以Al、N共掺杂的方法生长p-ZnO薄膜.ZnO薄膜沉积于具有不同衬底温度的玻璃或Si衬底上,N来自NH3与O2的生长气氛,Al来源于AlxZn1-x(x=0.08%)靶材.利用XRD、XPS、Hall测试对其性能进行了分析.结果表明,用Al、N共掺杂的方法可以得到c轴择优取向的p型ZnO薄膜,载流子浓度为(1014～1015) cm-3,电阻率为(1.54～3.43)×103 Ω·cm,迁移率为(1.16～4.61) cm2/V·s.由Al、N共掺杂和仅掺N的两种情况下ZnO薄膜的N1s的XPS图谱可以推断出,N的掺入可能是以Al-N键的形式存在,而且Al的存在促进了N原子作为受主的掺入.     

溶胶-凝胶法生长(002)高度择优取向的ZnO:Al薄膜

采用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备了高度择优取向的ZnO:Al薄膜.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对薄膜结构和形貌进行了表征,用紫外-可见透射光谱和四探针研究了薄膜的光电性能.结果表明:制备的ZnO:Al薄膜为六角纤锌矿结构,且具有明显的c轴择优取向;Al离子的掺杂浓度和退火温度对薄膜的结构、光电性能有一定的影响,薄膜在可见光区的光透过率为80%～95%;Al的掺杂浓度为1%样品在600℃下空气中退火1h后,薄膜最低的电阻率为7.5×10-2Ω·cm.     

PZT/ZnO薄膜制备及其结构特性研究

利用固相反应制备的ZnO-Li_(2.2%)陶瓷靶和RF射频磁控溅射技术在Si(100)基片上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,XRD和电性能分析表明掺杂Li离子改善了ZnO靶材的结构和性能,同时研究了不同RF溅射温度对ZnO薄膜结构与取向的影响;然后采用sol-gel前驱单体薄膜制备方法,以ZnO为过渡层淀积PZT薄膜,探讨高度c轴(002)择优取向ZnO薄膜对PZT薄膜结构与性能的影响,实验发现在PZT/ZnO异质结构中,致密、均匀和高度c轴择优取向的ZnO可作为晶核,促进PZT钙钛矿结构转化、晶粒(110)择优取向生长,相应降低PZT薄膜的退火温度.     

超声喷雾热分解法制备p型ZnO多晶薄膜及其光致发光性能研究

采用超声喷雾热分解法,室温下在玻璃衬底上沉积了N-Al共掺杂的P型ZnO薄膜.采用XRD和SEM测试手段对薄膜进行了晶体结构和表面形貌的表征,结果表明所制备的薄膜为六角纤锌矿结构的ZnO薄膜,表面均匀,结构致密,具有强烈的呈c轴垂直于衬底的(002)择优取向.对薄膜进行了电学测试和光致发光性能测试,并对薄膜的光致发光性能进行了研究.     

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     

氩气压强对柔性衬底ZnO∶Al薄膜性能的影响

采用直流磁控溅射技术在柔性衬底聚酰亚胺(PI)上制备ZnO∶Al透明导电薄膜,研究氩气压强对样品薄膜结构、形貌和光电性能的影响,并与玻璃衬底进行了对比。结果表明:所有制备的ZAO薄膜都是六方纤锌矿结构且具有高度的c轴择优取向;氩气压强对样品薄膜的性能有较大影响,具体表现在:随着压强的增大,晶粒尺寸先增大后减小,方块电阻值先减小后增大,最小值出现在压强为12Pa,其值为12Ω/sq,600~800nm薄膜的相对透射率为94%,高于玻璃衬底的相对透射率。     

RF溅射钕掺杂ZnO薄膜工艺与结构研究

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和Nd掺杂ZnO薄膜,研究了衬底温度、氧分压以及Nd不同掺杂浓度等工艺参数对薄膜的影响.薄膜的结构和表面形貌通过XRD分析和AFM观测,表明制备的薄膜为ZnO:Nd纳米多晶薄膜,其表面形貌粗糙,不同沉积条件对薄膜生长有很大的影响.在纯氩气氛中、衬底温度为300℃的条件下,ZnO:Nd薄膜具有c轴择优取向.     

溅射氩气压对射频磁控溅射制备ZnO∶Al薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法在玻璃衬底上使用掺杂3%(质量分数)Al2O3的ZnO陶瓷靶材制备出了掺铝氧化锌(ZnO∶Al,AZO)透明导电薄膜。分别用XRD、SEM、四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对薄膜的性能进行了表征和分析。研究了溅射过程中不同氩气压强(0.3~1.2Pa)对薄膜结构、形貌及光电性能的影响。XRD测试结果表明,所制备的薄膜均具有呈c轴择优取向的纤锌矿结构。当氩气压强为0.3Pa时,AZO薄膜的电阻率最低为6.72×10-4Ω·cm。所有样品在可见光波段的平均透过率超过85%。