電子束蒸發(fā)用ZAO靶材的制備.pdf

1、ZnO透明導電氧化物薄膜是現(xiàn)在國內(nèi)外研究的熱點，由于它有電阻率低、透射率高、并且Zn儲量豐富、價格便宜、無毒、在氫等離子體中具有高的穩(wěn)定性、應用到太陽電池中不會使電池效率降低等優(yōu)點。因此它是硅基薄膜太陽電池重要的前電極和背反射電極材料，同時也是降低該種電池成本的重要途徑。 要獲得高質(zhì)量的ZnO薄膜，必須具有優(yōu)質(zhì)ZnO靶材。研制適于濺射和電子束蒸發(fā)用ZnO靶材是獲得優(yōu)質(zhì)ZnO薄膜的基礎(chǔ)。 本文以ZnO 粉末和Al2O3粉末

2、為主要原料，以常壓空氣氣氛和常壓氬氣氣氛燒結(jié)為手段制備透明導電膜用ZnO陶瓷靶材。首先進行了粘結(jié)劑的選擇，接下來系統(tǒng)研究了粉末粒徑、燒結(jié)時間和燒結(jié)氣氛等因素對ZnO陶瓷靶材電學、物理性能以及顯微形貌的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明： 1、用2％聚乙二醇做粘合劑有利于靶材的成型，可以得到高質(zhì)量的生坯，為制得高質(zhì)量的靶材打下了良好的基礎(chǔ)。 2、燒結(jié)末期（1350℃）燒結(jié)時間為2.5h時燒結(jié)比較充分且形成的ZnAl2O4尖晶石相比較少

3、，得到的靶材的電學性質(zhì)較好。 3、小粒徑摻雜靶材比大粒徑摻雜靶材的載流子濃度高，但遷移率卻低，最終得到的電阻率的值前者高于后者。但從表面電阻和抑制尖晶石相形成的方面來看前者優(yōu)于后者。 4、氬氣氣保護氣氛下有利于ZnO中缺陷的產(chǎn)生，有利于載流子濃度的增加，有利于電阻率的提高，在氬氣氣氛下我們得到了電阻率為8.76×10-4Ω·cm的優(yōu)質(zhì)靶材。電子束蒸發(fā)的ZnO薄膜其特性達到：電阻率: 7.114×10-4Ω·cm，可見光部