氧化鋅是一種寬帶隙（3.37eV）、較大激子結(jié)合能（60meV）的Ⅱ-Ⅵ族金屬氧化物,具有非常好的光學(xué)和電學(xué)性能。因此,氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜材料可用于制備液晶面板、太陽能電池等中透明電極。目前ITO透明導(dǎo)電薄膜在透明導(dǎo)電領(lǐng)域中占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位,短時(shí)間內(nèi)難以撼動(dòng)其市場(chǎng)地位,但是鑒于Al3+摻雜的ZnO（AZO）薄膜具有可媲美ITO的電學(xué)性能和可見光區(qū)域的高透過率且具有低成本、資源廣等優(yōu)勢(shì),是最有希望替代ITO薄膜并且成為大量使用的透明導(dǎo)電薄膜材料。因此對(duì)AZO進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)探究具有非常高的實(shí)用價(jià)值。本文使用第一性原理,借助CASTEP模塊,計(jì)算了 AlyZn1-yO（y=0,0.0625,0.125）的結(jié)構(gòu)參數(shù)、帶隙、光學(xué)性能;使用溶膠-凝膠工藝,分別在玻璃襯底和GaN/Al2O3襯底上生長(zhǎng)了較高質(zhì)量的AZO薄膜,研究了 Al3+摻雜濃度、薄膜厚度、預(yù)處理溫度和退火溫度對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、表面、電學(xué)性能和光學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):采用GGA+U計(jì)算方法得到了與純ZnO實(shí)驗(yàn)值非常接近的結(jié)構(gòu)參數(shù);電子結(jié)構(gòu)分析表明,Al摻雜ZnO與純ZnO同是直接帶隙半導(dǎo)體材料,A1摻雜在費(fèi)米能級(jí)和導(dǎo)帶低產(chǎn)生雜質(zhì)能... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２磁控濺射原理示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｒｏｎ?ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ??

圖１．３激光脈沖沉積原理示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＬＤ??備薄膜具有許多技術(shù)優(yōu)勢(shì)：??可以用于制備多元化合物薄膜、單一取向的織構(gòu)膜和外延晶格薄膜；??制膜效率高，襯底溫度要升溫慢；??工藝參數(shù)任意調(diào)節(jié)，對(duì)靶材的種類沒有限制；??生長(zhǎng)過程可通入不同性質(zhì)的氣體，提高薄膜的質(zhì)量。??很明顯，就是不能制備大面積的均勻薄膜，生長(zhǎng)速率較低年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室就釆用ＰＬＤ方法成功制備出Ｙ系超導(dǎo)襯底上以ＺｎＯ陶瓷為靶材，沉積了?Ａ１濃度為２?ｗｔ．％的區(qū)域的平均透過率在８０％以上，吸收限發(fā)生了明顯

提拉法的原理其實(shí)也很簡(jiǎn)單，就是物體在地球上具有一定大小的且方向指向??地心的重力，液膜在重力作用下向地心方向鋪展，形成膜狀形態(tài)。其原理示意圖??見圖２．３。從圖２．３可看出改法設(shè)備相比旋涂，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但是在提拉時(shí)候要??確保工作臺(tái)無振動(dòng)，否則振動(dòng)首先會(huì)引起液面的波動(dòng)和襯底的振動(dòng)，進(jìn)而使這一??層膜出現(xiàn)微小的不連續(xù)現(xiàn)象。還有就是提拉需要重復(fù)多次（１０￣２０次）才能達(dá)到??使用要求，這是提拉法的原理的限制：改法鍍完一層膜后需要在將襯底浸入到溶??膠中，在提拉鍍下一層，在這個(gè)過程中，上一層膜可能會(huì)在溶膠中小部分的溶解，??．重新進(jìn)入到溶解體系中，造成單層膜厚較��；旋涂的每一層膜是數(shù)滴溶解液滴在??襯底上鋪展成膜，雖然會(huì)有小部分被甩飛而輕度損失，但是其不會(huì)發(fā)生像溶提拉??工序那樣的小部分溶解，因此，就單層厚度而言，旋敷涂膜要厚得多。??２６??


本文編號(hào)：3589899