GZO薄膜濺射工藝對性能的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 21:38
透明導(dǎo)電氧化物(TCOs)薄膜近來發(fā)展迅速,旨在研究GZO薄膜濺射功率變化對其結(jié)晶性能、表面形貌、電學(xué)性能以及光學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,在采用直流磁控濺射制備GZO薄膜時(shí),存在一個(gè)較佳濺射功率范圍,有利于促進(jìn)GZO薄膜粒子擴(kuò)散遷移,生長及結(jié)晶性能的提升,薄膜內(nèi)載流子濃度和霍爾遷移率的增加,優(yōu)化薄膜電學(xué)性能。同時(shí)GZO薄膜表面由蜂窩狀形貌轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀形貌,薄膜透光性能相對較好。
【文章來源】:中國陶瓷. 2020,56(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
GZO薄膜的XRD圖譜
圖2是不同濺射功率下制備的GZO薄膜的(002)衍射峰半高寬和靶電壓對比結(jié)果,根據(jù)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),濺射功率增加時(shí),半高寬先是逐漸降低之后略有增加,由0.297°降低至0.247°又增加至0.266°,不考慮其他影響因素,說明晶粒尺寸先增大后減;靶電壓呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,由80 W時(shí)的346 V增加至240W時(shí)的432 V。根據(jù)GZO薄膜(002)衍射峰半高寬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明功率增加,靶電壓增加的趨勢下,薄膜結(jié)晶質(zhì)量有提高,結(jié)合前面的分析,靶電壓提高證明腔室內(nèi)放電電壓提高,供給的能量增加,薄膜內(nèi)摻雜的Ga原子及ZnO晶格中的各原子具有更高能量位移至晶格處結(jié)晶,但靶電壓存在一個(gè)較佳區(qū)間,而不是越大越好,中間存在一個(gè)拐點(diǎn),更高的靶電壓會(huì)產(chǎn)生高能的負(fù)離子,會(huì)對薄膜生長模式形成注入,損傷粒子的持續(xù)生長[1],因此,功率過高使得薄膜結(jié)晶時(shí)形成缺陷,影響晶格的完整性。圖3 GZO薄膜的表面形貌(a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)
GZO薄膜的表面形貌(a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁控濺射制備納米晶GZO/CdS雙層膜及GZO/CdS/p-Si異質(zhì)結(jié)光伏器件的研究(英文)[J]. 何波,徐靜,寧歡頗,邢懷中,王春瑞,張曉東,莫觀孔,沈曉明. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]射頻濺射功率對室溫沉積AZO薄膜性能的影響[J]. 仲召進(jìn),曹欣,高強(qiáng),韓娜,崔介東,石麗芬,姚婷婷,馬立云,彭壽. 真空. 2019(01)
[3]直流磁控濺射功率對濺射生長GZO薄膜光電性能的影響[J]. 姚婷婷,楊勇,李剛,仲召進(jìn),張寬翔,蔣繼文,金克武,曹欣,吳可凡,王蕓,馬立云,彭壽. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]透明導(dǎo)電薄膜現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 廖亞琴,李愿杰,黃添懋. 東方電氣評(píng)論. 2014(01)
博士論文
[1]低溫磁控濺射制備高性能AZO薄膜研究[D]. 孟凡平.中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 2016
本文編號(hào):3332846
【文章來源】:中國陶瓷. 2020,56(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
GZO薄膜的XRD圖譜
圖2是不同濺射功率下制備的GZO薄膜的(002)衍射峰半高寬和靶電壓對比結(jié)果,根據(jù)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),濺射功率增加時(shí),半高寬先是逐漸降低之后略有增加,由0.297°降低至0.247°又增加至0.266°,不考慮其他影響因素,說明晶粒尺寸先增大后減;靶電壓呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢,由80 W時(shí)的346 V增加至240W時(shí)的432 V。根據(jù)GZO薄膜(002)衍射峰半高寬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明功率增加,靶電壓增加的趨勢下,薄膜結(jié)晶質(zhì)量有提高,結(jié)合前面的分析,靶電壓提高證明腔室內(nèi)放電電壓提高,供給的能量增加,薄膜內(nèi)摻雜的Ga原子及ZnO晶格中的各原子具有更高能量位移至晶格處結(jié)晶,但靶電壓存在一個(gè)較佳區(qū)間,而不是越大越好,中間存在一個(gè)拐點(diǎn),更高的靶電壓會(huì)產(chǎn)生高能的負(fù)離子,會(huì)對薄膜生長模式形成注入,損傷粒子的持續(xù)生長[1],因此,功率過高使得薄膜結(jié)晶時(shí)形成缺陷,影響晶格的完整性。圖3 GZO薄膜的表面形貌(a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)
GZO薄膜的表面形貌(a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁控濺射制備納米晶GZO/CdS雙層膜及GZO/CdS/p-Si異質(zhì)結(jié)光伏器件的研究(英文)[J]. 何波,徐靜,寧歡頗,邢懷中,王春瑞,張曉東,莫觀孔,沈曉明. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]射頻濺射功率對室溫沉積AZO薄膜性能的影響[J]. 仲召進(jìn),曹欣,高強(qiáng),韓娜,崔介東,石麗芬,姚婷婷,馬立云,彭壽. 真空. 2019(01)
[3]直流磁控濺射功率對濺射生長GZO薄膜光電性能的影響[J]. 姚婷婷,楊勇,李剛,仲召進(jìn),張寬翔,蔣繼文,金克武,曹欣,吳可凡,王蕓,馬立云,彭壽. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]透明導(dǎo)電薄膜現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 廖亞琴,李愿杰,黃添懋. 東方電氣評(píng)論. 2014(01)
博士論文
[1]低溫磁控濺射制備高性能AZO薄膜研究[D]. 孟凡平.中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 2016
本文編號(hào):3332846
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