磁控濺射法制備摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電薄膜及其性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 12:34
摻鋁氧化鋅(AZO)透明導(dǎo)電薄膜是一種新興的寬帶隙半導(dǎo)體材料,具有透過率高、電阻率低的特點(diǎn),因而在光電子器件中有廣泛應(yīng)用。本文采用射頻磁控濺射法(RF-MS)分別在石英玻璃和PET基底上制備了AZO透明導(dǎo)電薄膜,研究了工藝參數(shù)對薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。此外,首次研究了長時(shí)間紫外線照射對石英玻璃基底和PET柔性基底AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。主要研究結(jié)果如下:改變樣品制備過程中的射頻功率、Ar氣壓、沉積時(shí)間、沉積溫度、基底轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù),利用XRD、SEM、XPS、UV-vis、四探針測試儀等設(shè)備對樣品進(jìn)行測試分析,研究了工藝參數(shù)對AZO透明導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。不同工藝參數(shù)和不同基底材料的樣品,在2θ=34.4°附近均具有明顯的c軸擇優(yōu)取向。當(dāng)射頻功率為120W時(shí),薄膜可見光透過率最高接近75%,平均晶粒尺寸最大為26.8nm。薄膜結(jié)晶質(zhì)量隨Ar氣壓的增加而先改善后惡化,結(jié)晶質(zhì)量在Ar氣壓為0.8Pa時(shí)最優(yōu),此時(shí)薄膜方阻最小為8.2Ω/□。適當(dāng)延長沉積時(shí)間對薄膜結(jié)晶質(zhì)量有很大的改善作用,當(dāng)沉積時(shí)間小于90min時(shí),薄膜在可見光區(qū)域的透過率均超過85%。較高溫度對薄膜結(jié)晶有...
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 ZnO的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.1 ZnO的結(jié)構(gòu)
1.2.2 ZnO的性質(zhì)
1.3 ZnO透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展
1.3.1 AZO透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展
1.3.2 其他摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜研究進(jìn)展
1.3.3 AZO薄膜的應(yīng)用
1.4 本論文的研究目的和內(nèi)容安排
2 AZO透明導(dǎo)電薄膜的制備和表征
2.1 AZO透明導(dǎo)電薄膜的制備
2.1.1 薄膜制備方法
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
2.1.3 AZO薄膜制備工藝流程
2.2 AZO薄膜的表征
2.2.1 薄膜結(jié)構(gòu)及成分表征
2.2.2 薄膜光學(xué)和電學(xué)性能表征
2.3 本章小結(jié)
3 工藝參數(shù)對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
3.1 引言
3.2 工藝參數(shù)對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
3.2.1 射頻功率的影響
3.2.2 Ar氣壓的影響
3.2.3 沉積時(shí)間的影響
3.2.4 沉積溫度的影響
3.2.5 基底轉(zhuǎn)速的影響
3.3 本章小結(jié)
4 紫外輻射對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
4.1 引言
4.2 紫外輻射對AZO薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.2.1 紫外輻射對玻璃基底AZO薄膜的影響
4.2.2 紫外輻射對PET基底AZO薄膜的影響
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 主要結(jié)論
5.2 需進(jìn)一步研究的內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]濺射條件對ZnO:Al薄膜生長和性能的影響(英文)[J]. 石倩,代明江,林松盛,侯惠君,韋春貝,胡芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]Electrical and optical properties of ZnO:Al films with different hydrogen contents in sputtering gas[J]. Fei Qu,Teng Zhang,Hong-Wei Gu,Qing-Quan Qiu,Fa-Zhu Ding,Xing-Yu Peng,Hong-Yan Wang. Rare Metals. 2015(03)
[3]玻璃基底透明導(dǎo)電氧化物薄膜生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用研究[J]. 陳曦,王曉秋,白楊,李向東,李偉. 新技術(shù)新工藝. 2014(06)
[4]外加磁場對射頻磁控濺射制備鋁摻雜氧化鋅薄膜影響的研究[J]. 陳明,周細(xì)應(yīng),毛秀娟,邵佳佳,楊國良. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]氫化及沉積溫度對摻鋁ZnO透明導(dǎo)電薄膜性能影響[J]. 周洪彪,張化宇,王志剛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]濺射氣壓對直流磁控濺射ZnO:Al薄膜的影響(英文)[J]. 孫可為,周萬城,黃珊珊,唐秀鳳. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]室溫下射頻磁控濺射制備ZnO:Al透明導(dǎo)電薄膜及其性能研究[J]. 陳景水,葉蕓,郭太良,張志堅(jiān),鄭灼勇,張永愛,于光龍,姚劍敏. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]磁控濺射中靶-基底距離與Si共摻對ZnO:Al薄膜性質(zhì)的影響(英文)[J]. 徐浩,陸昉,傅正文. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]基底溫度對直流磁控濺射制備摻鋁氧化鋅薄膜性能的影響[J]. 楊昌虎,馬忠權(quán),袁劍輝. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]Influence of Argon Gas Pressure on the ZnO:Al Films Deposited on Flexible TPT Substrates at Room Temperature by Magnetron Sputtering[J]. 王曉晶,周文利. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(01)
博士論文
[1]ZnO薄膜的摻雜和光電性質(zhì)研究[D]. 孫利杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]AZO薄膜表面織構(gòu)機(jī)理和表面織構(gòu)均勻性的研究[D]. 薛進(jìn)奎.鄭州大學(xué) 2011
本文編號:3453193
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 ZnO的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.1 ZnO的結(jié)構(gòu)
1.2.2 ZnO的性質(zhì)
1.3 ZnO透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展
1.3.1 AZO透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展
1.3.2 其他摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜研究進(jìn)展
1.3.3 AZO薄膜的應(yīng)用
1.4 本論文的研究目的和內(nèi)容安排
2 AZO透明導(dǎo)電薄膜的制備和表征
2.1 AZO透明導(dǎo)電薄膜的制備
2.1.1 薄膜制備方法
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
2.1.3 AZO薄膜制備工藝流程
2.2 AZO薄膜的表征
2.2.1 薄膜結(jié)構(gòu)及成分表征
2.2.2 薄膜光學(xué)和電學(xué)性能表征
2.3 本章小結(jié)
3 工藝參數(shù)對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
3.1 引言
3.2 工藝參數(shù)對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
3.2.1 射頻功率的影響
3.2.2 Ar氣壓的影響
3.2.3 沉積時(shí)間的影響
3.2.4 沉積溫度的影響
3.2.5 基底轉(zhuǎn)速的影響
3.3 本章小結(jié)
4 紫外輻射對AZO薄膜結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
4.1 引言
4.2 紫外輻射對AZO薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
4.2.1 紫外輻射對玻璃基底AZO薄膜的影響
4.2.2 紫外輻射對PET基底AZO薄膜的影響
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 主要結(jié)論
5.2 需進(jìn)一步研究的內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]濺射條件對ZnO:Al薄膜生長和性能的影響(英文)[J]. 石倩,代明江,林松盛,侯惠君,韋春貝,胡芳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[2]Electrical and optical properties of ZnO:Al films with different hydrogen contents in sputtering gas[J]. Fei Qu,Teng Zhang,Hong-Wei Gu,Qing-Quan Qiu,Fa-Zhu Ding,Xing-Yu Peng,Hong-Yan Wang. Rare Metals. 2015(03)
[3]玻璃基底透明導(dǎo)電氧化物薄膜生產(chǎn)技術(shù)及其應(yīng)用研究[J]. 陳曦,王曉秋,白楊,李向東,李偉. 新技術(shù)新工藝. 2014(06)
[4]外加磁場對射頻磁控濺射制備鋁摻雜氧化鋅薄膜影響的研究[J]. 陳明,周細(xì)應(yīng),毛秀娟,邵佳佳,楊國良. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]氫化及沉積溫度對摻鋁ZnO透明導(dǎo)電薄膜性能影響[J]. 周洪彪,張化宇,王志剛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(05)
[6]濺射氣壓對直流磁控濺射ZnO:Al薄膜的影響(英文)[J]. 孫可為,周萬城,黃珊珊,唐秀鳳. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]室溫下射頻磁控濺射制備ZnO:Al透明導(dǎo)電薄膜及其性能研究[J]. 陳景水,葉蕓,郭太良,張志堅(jiān),鄭灼勇,張永愛,于光龍,姚劍敏. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]磁控濺射中靶-基底距離與Si共摻對ZnO:Al薄膜性質(zhì)的影響(英文)[J]. 徐浩,陸昉,傅正文. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[9]基底溫度對直流磁控濺射制備摻鋁氧化鋅薄膜性能的影響[J]. 楊昌虎,馬忠權(quán),袁劍輝. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[10]Influence of Argon Gas Pressure on the ZnO:Al Films Deposited on Flexible TPT Substrates at Room Temperature by Magnetron Sputtering[J]. 王曉晶,周文利. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2011(01)
博士論文
[1]ZnO薄膜的摻雜和光電性質(zhì)研究[D]. 孫利杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]AZO薄膜表面織構(gòu)機(jī)理和表面織構(gòu)均勻性的研究[D]. 薛進(jìn)奎.鄭州大學(xué) 2011
本文編號:3453193
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