射頻磁控濺射制備ITO薄膜及其透明導(dǎo)電性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 05:01
ITO薄膜由于有良好的透明導(dǎo)電性能,目前已被成功的應(yīng)用在顯示器、觸摸屏和太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域,但仍有部分影響薄膜光電性能的因素和作用機(jī)理缺少研究。本文通過(guò)射頻磁控濺射法在Ar/Ar+H2氣氛、不同襯底溫度(Ts)下制備了不同膜厚的ITO薄膜,并分別在Ar和空氣中進(jìn)行退火處理,研究了Ts、膜厚、H2流量、退火氣氛和退火溫度對(duì)薄膜透明導(dǎo)電性能的影響。得到的主要結(jié)果如下:當(dāng)在Ar氣氛下沉積時(shí),隨著襯底溫度的升高,ITO薄膜的厚度變化不大,但結(jié)晶性逐漸提高,其擇優(yōu)取向逐漸由(400)晶面轉(zhuǎn)變?yōu)椋?11)晶面。對(duì)其透明導(dǎo)電性能而言,隨襯底溫度的升高,薄膜在可見(jiàn)光區(qū)間的平均透光率先略有升高后出現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì),電阻率卻反常地出現(xiàn)先增大后降低的變化。在三種襯底溫度(RT,100和200℃)下,隨著膜厚的增加,ITO薄膜結(jié)晶度提高,擇優(yōu)取向降低,電阻率呈不變或上升的趨勢(shì),透光率呈下降的趨勢(shì)。當(dāng)在Ar+H2氣氛下沉積時(shí),在三種襯底溫度(RT,100和200℃)下,隨著H2流量的...
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 ITO薄膜概述
1.3 摻氫ITO薄膜概述
1.4 ITO薄膜的退火處理
1.5 ITO薄膜的制備方法
1.6 本課題的研究意義及內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)材料
2.2 薄膜的制備
2.2.1 靶材的準(zhǔn)備
2.2.2 襯底的預(yù)處理
2.2.3 薄膜的沉積
2.3 薄膜的表征
2.3.1 薄膜晶體結(jié)構(gòu)的表征
2.3.2 薄膜厚度的表征
2.3.3 薄膜電學(xué)性能的表征
2.3.4 薄膜光學(xué)性能的表征
第3章 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
3.1 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
3.1.1 襯底溫度和濺射時(shí)間對(duì)薄膜厚度的影響
3.1.2 襯底溫度對(duì)薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
3.1.3 膜厚對(duì)薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
3.2 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
3.2.1 襯底溫度對(duì)薄膜電學(xué)性能的影響
3.2.2 膜厚對(duì)薄膜電學(xué)性能的影響
3.3 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
3.3.1 襯底溫度對(duì)薄膜光學(xué)性能的影響
3.3.2 膜厚對(duì)薄膜光學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
2流量對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響">第4章 H2流量對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響"> 4.1 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
2流量對(duì)ITO薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響"> 4.1.1 H2流量對(duì)ITO薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
4.1.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響"> 4.2 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
2流量對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響"> 4.2.1 H2流量對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
4.2.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜電學(xué)性能的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.3 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
2流量對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.3.1 H2流量對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
4.3.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜光學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
5.1 熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.2 熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.3 熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氫氣與Cu中間層對(duì)GZO薄膜光電性能的影響[J]. 呂坤,祝柏林,李珂,胡文超,謝銘,吳雋. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]Structural and optical properties of Cr doped ZnO crystalline thin films deposited by reactive electron beam evaporation technique[J]. Amjid Iqbal,Arshad Mahmood,Taj Muhammad Khan,Ejaz Ahmed. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(01)
[3]基底溫度對(duì)直流磁控濺射ITO透明導(dǎo)電薄膜性能的影響[J]. 曾維強(qiáng),姚建可,賀洪波,邵建達(dá). 中國(guó)激光. 2008(12)
[4]氨氣和氮?dú)鈿夥障聼崽幚韺?duì)ITO薄膜光電性能的影響[J]. 楊盟,刁訓(xùn)剛,劉海鷹,王天民. 稀有金屬材料與工程. 2005(10)
博士論文
[1]高價(jià)金屬元素?fù)诫s透明導(dǎo)電ITO薄膜的研究[D]. 張波.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3000516
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 ITO薄膜概述
1.3 摻氫ITO薄膜概述
1.4 ITO薄膜的退火處理
1.5 ITO薄膜的制備方法
1.6 本課題的研究意義及內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)材料
2.2 薄膜的制備
2.2.1 靶材的準(zhǔn)備
2.2.2 襯底的預(yù)處理
2.2.3 薄膜的沉積
2.3 薄膜的表征
2.3.1 薄膜晶體結(jié)構(gòu)的表征
2.3.2 薄膜厚度的表征
2.3.3 薄膜電學(xué)性能的表征
2.3.4 薄膜光學(xué)性能的表征
第3章 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
3.1 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
3.1.1 襯底溫度和濺射時(shí)間對(duì)薄膜厚度的影響
3.1.2 襯底溫度對(duì)薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
3.1.3 膜厚對(duì)薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
3.2 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
3.2.1 襯底溫度對(duì)薄膜電學(xué)性能的影響
3.2.2 膜厚對(duì)薄膜電學(xué)性能的影響
3.3 襯底溫度和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
3.3.1 襯底溫度對(duì)薄膜光學(xué)性能的影響
3.3.2 膜厚對(duì)薄膜光學(xué)性能的影響
3.4 本章小結(jié)
2流量對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響">第4章 H2流量對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響"> 4.1 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
2流量對(duì)ITO薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響"> 4.1.1 H2流量對(duì)ITO薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
4.1.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響"> 4.2 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
2流量對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響"> 4.2.1 H2流量對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
4.2.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜電學(xué)性能的影響
2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.3 H2流量和膜厚對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
2流量對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.3.1 H2流量對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
4.3.2 膜厚對(duì)ITO:H薄膜光學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)與透明導(dǎo)電性能的影響
5.1 熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.1.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜結(jié)構(gòu)的影響
5.2 熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.2.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜電學(xué)性能的影響
5.3 熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.1 Ar氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.2 空氣氣氛下熱處理對(duì)ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.3.3 空氣氣氛下熱處理對(duì)不透明ITO薄膜光學(xué)性能的影響
5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氫氣與Cu中間層對(duì)GZO薄膜光電性能的影響[J]. 呂坤,祝柏林,李珂,胡文超,謝銘,吳雋. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[2]Structural and optical properties of Cr doped ZnO crystalline thin films deposited by reactive electron beam evaporation technique[J]. Amjid Iqbal,Arshad Mahmood,Taj Muhammad Khan,Ejaz Ahmed. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(01)
[3]基底溫度對(duì)直流磁控濺射ITO透明導(dǎo)電薄膜性能的影響[J]. 曾維強(qiáng),姚建可,賀洪波,邵建達(dá). 中國(guó)激光. 2008(12)
[4]氨氣和氮?dú)鈿夥障聼崽幚韺?duì)ITO薄膜光電性能的影響[J]. 楊盟,刁訓(xùn)剛,劉海鷹,王天民. 稀有金屬材料與工程. 2005(10)
博士論文
[1]高價(jià)金屬元素?fù)诫s透明導(dǎo)電ITO薄膜的研究[D]. 張波.上海交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3000516
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