作為應(yīng)用最為廣泛的ITO透明導(dǎo)電薄膜一直是材料和電子領(lǐng)域研究的熱點之一。實驗利用磁控濺射方法制備了不同脈沖偏壓占空比的ITO薄膜。采用X射線衍射儀（XRD）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、紫外-可見光分光光度計和霍爾效應(yīng)測量儀分別對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌和光電特性進行了測試分析。結(jié)果表明:占空比變化對ITO薄膜性能有著顯著的影響。薄膜存在（211）（222）和（440）三個衍射峰,擇優(yōu)取向隨著占空比的改變而改變,而且不同的占空比導(dǎo)致薄膜的晶粒尺寸發(fā)生了明顯的變化。另外,隨著占空比增加,薄膜的透過率和電阻率呈現(xiàn)非線性變化的趨勢,薄膜在560納米波段有97%的高透過率。當(dāng)占空比為20%時,薄膜具有最低電阻率(2.70×10^-4Ω·cm)和最高可見光平均透過率（89.58%）,此時薄膜的光電性能相對最佳。 

【文章來源】：科技智囊. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

不同脈沖偏壓占空比下ITO薄膜的XRD圖譜

圖1 不同脈沖偏壓占空比下ITO薄膜的XRD圖譜圖2是不同脈沖偏壓占空比條件下，ITO薄膜的透過率曲線。不同偏壓占空比的ITO薄膜透過率變化不大，在整個可見光波段均表現(xiàn)出高于75%的透過率。其中10%、15%、30%占空比條件下制備的薄膜光學(xué)特性近似相同，而在20%占空比的條件下，薄膜透過率的峰值發(fā)生了偏移，透過率曲線整體向長波長方向發(fā)生移動（紅移），這與薄膜的厚度發(fā)生變化有關(guān)。

圖3顯示了不同脈沖偏壓占空比下ITO薄膜的電阻率變化。可以看出，電阻率變化并不是隨著占空比的增加出現(xiàn)線性變化，而是隨著占空比增加，電阻率先降低、然后升高、最后又降低。在10%的占空比條件下，ITO薄膜的電阻率達(dá)到了實驗樣本的最大值3.52×10-4Ω·cm，而當(dāng)占空比為20%時，薄膜的電阻率達(dá)到最低，最低電阻率為2.70×10-4Ω·cm，此時薄膜導(dǎo)電性能最佳。為了進一步了解薄膜的電學(xué)性質(zhì)變化，對薄膜的霍爾遷移率和載流子濃度進行了測試。圖4為ITO薄膜的霍爾遷移率與脈沖偏壓占空比的關(guān)系。從圖中可以看出，在占空比從10%增大到30%的過程中，薄膜霍爾遷移率的變化規(guī)律不同于電阻率，呈現(xiàn)先降低、后升高、繼續(xù)升高、再降低的趨勢。在15%脈沖偏壓占空比的條件下，薄膜的霍爾遷移率相對最低，20%的遷移率次之。而相對最高的遷移率出現(xiàn)在占空比為25%的條件下。圖5為不同脈沖偏壓占空比下，ITO薄膜載流子濃度的變化。和圖4對比發(fā)現(xiàn)，薄膜的載流子濃度和霍耳遷移率隨占空比變化的趨勢正好相反。正是在載流子濃度和載流子遷移率的共同作用下，導(dǎo)致薄膜電阻率呈現(xiàn)如圖3所示的變化趨勢。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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