有機(jī)襯底透明導(dǎo)電膜的制備與特性研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文有機(jī)襯底透明導(dǎo)電膜的制備與特性研究姓名：郝曉濤申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：馬洪磊馬瑾2002.4.22第三章描述了課題選取的原因，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及測(cè)試手段進(jìn)行了介紹。第四章中，采用射頻磁控濺射法在有機(jī)薄膜襯底上制備出ZnO:Al透明導(dǎo)電膜。在陶瓷靶中A1203的摻雜比例為3wt%濺射功率為100W氫分壓為Pa條件下，制備出最佳性能的ZnO:Al薄膜。文中詳細(xì)研究了襯底材料、襯底溫度、薄膜厚度和襯底偏

2、壓對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的影響。濺射制備的ZnO:Al薄膜為多晶薄膜，具有六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)和(002)方向的擇優(yōu)取向。在25180C襯底溫度范圍內(nèi)，PI襯底ZnO:Al薄膜的平均晶粒尺寸約為1737nm、密度為4.585.16眺m3。有機(jī)襯底ZnO:Al透明導(dǎo)電膜的電阻率隨襯底溫度的升高而減小，到1500C時(shí)達(dá)到最小值8.5x10Q.cm，薄膜的透射率達(dá)到了72%當(dāng)襯底溫度超過(guò)1500C后，因?yàn)橛袡C(jī)襯底中有害雜質(zhì)逸出影響了薄膜的結(jié)構(gòu)，薄膜

3、的電阻率隨著襯底溫度的增加而迅速增大。襯底溫度為1500C時(shí)，在相同條件下玻璃襯底上的薄膜電阻率為8.2x1040cm，透過(guò)率達(dá)到85%.室溫下制備的PPA襯底ZnO:Al薄膜，在厚度為40.400nm的范圍內(nèi)，薄膜平均晶粒尺寸為1638nm、密度為2.14.6留cm。當(dāng)薄膜的厚度小于150mn時(shí)，電阻率隨著薄膜厚度增加而下降當(dāng)薄膜的厚度大于150nm時(shí)，薄膜的電阻率緩慢下降，逐漸趨于穩(wěn)定值一2.5x103n.CM。有機(jī)薄膜PPA襯底Z

4、nO:Al薄膜在可見(jiàn)光區(qū)的平均透過(guò)率達(dá)到了80%以上。由于厚度效應(yīng)的影響，薄膜厚度的增加使得透過(guò)率略有下降，而對(duì)于厚度小的薄膜，其光學(xué)帶隙隨著薄膜厚度的降低而略有增大.當(dāng)薄膜厚度由400nm減少到130nm時(shí)，薄膜的光學(xué)帶隙變化范圍是3.493.6eV，大于體材料純ZnO(3.3eV)歸因于小晶粒尺寸的影響。通過(guò)對(duì)襯底施加負(fù)偏壓可以吸引等離子體中的陽(yáng)離子不斷的轟擊正在生長(zhǎng)的薄膜，這種轟擊作用給淀積到襯底上的靶材粒子一個(gè)附加的能量，相當(dāng)癮