磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜一些研究.pdf

1、znO是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，被廣泛應(yīng)用于壓電器件，發(fā)光器件，紫外探測器，透明導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域。近年來，ZnO透明導(dǎo)電薄膜的研究發(fā)展備受關(guān)注。 本文綜合論述了透明導(dǎo)電薄膜尤其是znO薄膜的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景，介紹了薄膜的制備技術(shù)和一些分析方法，研究了ZnO薄膜的制備條件對(duì)其光電特性的影響。另一方面，本研究通過分析熱處理對(duì)LaNiO3薄膜導(dǎo)電性能的影響提出了對(duì)提高ZnO薄膜導(dǎo)電性能的一些建議。 首先，在不同氧分壓下，采用直流

2、磁控濺射鋅靶制備ZnO薄膜，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧分壓達(dá)到20％后薄膜的透明性好并且具有很高的電阻率，另外，隨著氧分壓的增加，薄膜的光學(xué)折射率、晶面間距和內(nèi)應(yīng)力也在逐漸增大。薄膜的晶粒尺寸大小除了受到內(nèi)應(yīng)力的影響外，還受到薄膜厚度等因素的影響。薄膜的帶隙變化具有明顯的尺寸效應(yīng)。在對(duì)ZnO薄膜進(jìn)行了10分鐘800℃熱處理后，薄膜的電阻率下降到了0.30?cm。 其次，由于本征ZnO不導(dǎo)電，我們對(duì)ZnO薄膜摻鋁作為施主雜質(zhì)，對(duì)Zn、Al靶在O<,

3、2>、Ar氣氛下直流共濺射制備高度(002)取向的摻鋁氧化鋅薄膜，通過改變Al靶的濺射功率可改變薄膜中Al的含量。在摻Al的前后，薄膜的光學(xué)折射率具有較大幅度的變化，這是由于摻雜Al對(duì)晶格中的電子分布狀況產(chǎn)生影響導(dǎo)致了E<,0>和E<,d>的減小。在室溫下制備的摻鋁ZnO薄膜導(dǎo)電性能不理想，而光譜分析結(jié)果表明薄膜內(nèi)具有豐富的載流子，這可能是由于薄膜內(nèi)存在的晶格缺陷引起載流子局域化從而降低薄膜的導(dǎo)電性能。在對(duì)ξ=2.68wt％的AZO薄膜