射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO∶Al透明导电薄膜的研究

用射频磁控溅射方法在有机柔性衬底上制备出附着性好、电阻率低、透射率高的ＺｎＯ：Ａｌ透明导电膜。研究了薄膜的结构。

柔性衬底氧化物半导体透明导电膜的研究进展

回顾和评述了柔性衬底氧化物透明导电膜 (包括锡掺杂的三氧化二铟ITO薄膜、铝掺杂的氧化锌AZO薄膜等 )的研究进展情况。报道了在柔性衬底上制备的ITO膜、ZnO膜的光电性质对衬底种类、制备工艺以及制备参数的依赖关系 。

柔性衬底ITO膜的性质与制备参数关系的研究

用偏压磁控溅射法在水冷PPA(PolypropyleneAdipate)聚脂胶片上制备了性能优良的ITO(IndiumTinOxide)透明导电膜 ,对薄膜的光电性质进行了研究。制备样品的相对透过率为 80 %左右、最小电阻率为 6 .3× 10 -4 Ωcm ,与衬底附着良好。当衬底负偏压为 40V时 ,晶粒平均尺寸最大为 5 5nm ,相应地自由载流子霍耳迁移率有最大值为 89 3cm2 /Vs,薄膜的电阻率有最小值。X射线衍射表明薄膜为多晶纤锌矿结构 ,垂直于衬底的C轴具有 [2 2 2 ]方向的择优取向 ,随衬底负偏压的增大 ,沿 [4 0 0 ]方向生长的晶相减少。最佳衬底负偏压取值范围为 2 0～ 40V。XPS分析表明随衬底负偏压的增大 ,薄膜中的氧空位浓度最大 。

柔性衬底ITO透明导电薄膜的光电性能研究

利用直流磁控溅射方法在柔性聚酯薄膜衬底上制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,采用X射线衍射、紫外-可见分光光度计、四探针电阻测量仪等测试手段对薄膜样品进行表征,研究了氧含量、薄膜厚度、衬底负偏压对ITO薄膜的晶体结构和光电性能的影响,优化了柔性衬底ITO薄膜的制备工艺条件。制得样品的最佳可见光平均透过率为85.6%,方块电阻为6Ω/□。

用电子束蒸发法低温无损情况下在有机柔性衬底上制作ITO膜及其性能研究

在有机材料柔性衬底上沉积ITO膜 ,需要在低温及无损伤 (即避免离子轰击及热损伤等 )情况下进行。为满足此要求 ,采用电子束蒸发法来实现在PI衬底上沉积ITO膜 ,对沉积参数如电子束特性、氧分压及衬底温度对薄膜质量的影响进行了研究 ;对薄膜结构、表面形貌、电学及光学特性进行了检测。最后 ,在PI衬底上获得高质量ITO膜 ,其可见光透过率超过90 % ,电阻率低于 5× 10 -4Ω·cm。

利用射频磁控溅射法在柔性衬底上制备ZnO:Zr透明导电薄膜(英文)

利用射频磁控溅射法首次在室温水冷柔性衬底PET上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO:Zr)透明导电薄膜。X射线衍射和扫描电子显微镜表明,ZnO:Zr薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有平行于衬底方向的择优取向。实验获得ZnO:Zr薄膜的最小电阻率为1 .55×10-3Ω.cm。实验制备的ZnO:Zr薄膜具有良好的附着性能,其可见光区平均透过率超过90 %。

Si衬底和Si-SiO_2-Si柔性衬底上的GaN生长

使用MBE方法在Si(111)衬底和Si SiO2 Si柔性衬底上生长了GaN外延层 ,并对在两种衬底上生长的样品进行了对比分析 .在柔性衬底上获得了无裂纹的外延层 ,其表面粗糙度为 0 6nm .研究了GaN外延层中的应力及其光学性质 ,光致发光测试结果表明柔性衬底上生长的外延层中应力和杂质浓度明显低于直接生长在Si衬底上的样品的值 .

柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池量子效率的研究

量子效率是太阳电池对光的吸收能力的评定标准之一。本文通过对柔性衬底倒结构n-i-p非晶硅薄膜太阳电池量子效率的测量,同时结合本征材料吸收特性,讨论了衬底温度和反应压强对太阳电池量子效率的影响。结果表明:本征非晶硅薄膜的吸收特性是影响太阳电池量子效率的主要因素,同时光生载流子在本征层和界面处的复合也会对太阳电池的量子效率有所影响。经过反应条件优化得到了转换效率为5.67%的聚酰亚胺衬底太阳电池。

磁控溅射制备柔性衬底ZnO：Ga透明导电膜微结构及性能研究

室温条件下,采用磁控溅射法在有机柔性衬底聚酰亚胺(PI)表面制备出ZnO:Ga透明导电膜,XRD表明ZnO:Ga薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜。研究了溅射功率、氩气分压、溅射时间及衬底负偏压等溅射工艺参数对薄膜结构及光电性能的影响,得出最佳溅射参数分别为:功率100W,氩气分压0.1Pa,溅射时间60min,衬底负偏压40V。结果表明:磁控溅射制备的ZnO:Ga膜附着性良好,电阻率为9.4×10^(-4)Ω·cm,可见光透过率为78%。

柔性衬底MEMS技术制备脑电图干电极阵列研究

设计了一种新型的脑电图干电极,主要用于采集脑电信号以进行基于脑电图的警觉度分析,替代传统的湿电极.采用柔性衬底微电子机械系统(MEMS)加工技术,在柔性衬底上制备出具有化学稳定性与生物相容性的微针状干电极阵列.通过铜牺牲层实现干电极微针的悬臂梁结构,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)剥离层实现器件从玻璃基底的完全释放,并经平面电极的多层组装实现了立体电极阵列.实验中干电极以聚酰亚胺作为柔性衬底,其针端及导线部分材料为镍,针端部分表面镀金.采用Neuroscan的脑电信号采集放大器对干电极性能进行了测试,测得阻抗约为10kΩ,其时域和频域信号与传统湿电极基本一致.所制备的干电极成品率高、尺寸小、屏蔽佳、装配简单、可靠性好、机械强度大,符合快速、无痛的脑电信号采集要求.

利用直流磁控溅射法在柔性衬底上制备ZnO:Zr新型透明导电薄膜(英文)

室温下利用直流磁控溅射法在有ZnO缓冲层的柔性衬底PET上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺锆氧化锌(ZnO∶Zr)透明导电薄膜,研究了厚度对ZnO∶Zr薄膜结构及光电性能的影响。结果表明,ZnO∶Zr薄膜为六方纤锌矿结构的多晶薄膜。实验获得ZnO∶Zr薄膜的最小电阻率为2.4×10-3Ω.cm,其霍尔迁移率为18.9 cm2.V-1.s-1,载流子浓度为2.3×1020cm-3。实验制备的ZnO∶Zr薄膜具有良好的附着性能,其可见光平均透过率超过92%。

柔性衬底ITO导电膜的低温制备及特性研究

用真空反应蒸发技术在有机薄膜衬底上制备出ITO透明导电薄膜 ,对薄膜的低温制备 (80～ 2 4 0℃ )、结构和光电特性进行了研究。制备的薄膜为多晶膜 ,具有纯三氧化二铟的立方铁锰矿结构 ,最佳取向为 (111)方向。薄膜在可见光区的最低电阻率为 6 .6 3× 10 - 4Ω·cm ,透过率达到 82 %。

偏压磁控溅射法在柔性衬底上制备ZnO:Al透明导电膜

用射频偏压磁控溅射法 ,在水冷透明聚脂胶片上制备出了附着力强的ZnO :Al (AluminiumdopedZincOxide ,AZO)透明导电膜 ,膜的最小电阻率为 1.11× 10 -3 Ωcm ,薄膜的透过率高于 85 % .薄膜为多晶纤锌矿结构 ,垂直于衬底的C轴具有 [0 0 2 ]方向的择优取向 .重点探讨了薄膜的结构、光电性质与衬底所加负偏压的关系 .

柔性衬底白色有机电致发光器件的制备及其性能

采用以ITO为导电层的柔性透明PET基片作为衬底,以2(2羟基苯基)苯并噻唑螯合锌(Zn(BTZ)2)作为发光层制备出结构为PET/ITO/PVK∶TPD/Zn(BTZ)2/Al明亮的近白色柔性有机小分子电致发光器件。发光的色坐标值为x=0.242,y=0.359,在25V的直流电压驱动下,亮度为1000cd/m2,量子效率达到了0.30%。并进一步在Zn(BTZ)2中掺入橙红色染料Rubrene,制成PET/ITO/PVK∶TPD/Zn(BTZ)2∶Rubrene/Al结构器件。实现了纯白色发光(色坐标值:x=0.339,y=0.339),非常接近于白色等能点,驱动电压为25V时器件的亮度达1200cd/m2,且量子效率达0.35%。最后对器件的发光性能及机理进行了深入的研究和探讨。

磁控溅射制备柔性衬底ZnO:Ga透明导电膜研究

室温下,采用磁控溅射方法在有机柔性衬底聚酰亚胺(PI)表面制备出ZnO:Ga透明导电薄膜,研究了薄膜的结构及光电性能,其附着性良好,电阻率为9．1×10-4Ω·cm,可见光透过率为 85％。

柔性衬底PET上低温沉积ZnxCd(1-x)O透明导电薄膜

利用直流反应磁控溅射在柔性衬底(聚乙烯对苯二酸脂,PET)上低温沉积了对可见光透明的低电阻率的Zn_xCd_(1-x)O薄膜,并研究了Zn含量x对Zn_xCd_(1-x)O薄膜的结晶性能、电学性能及光学性能的影响.XRD分析结果表明,当x<0.65时,薄膜为CdO结构,但x>0.65时,薄膜为高度取向的ZnO结构.Hall效应测试显示,当x≤0.5时,薄膜的载流子浓度很高,电阻率为10^(-3)Ω·cm的数量级;迁移率随x增加先增大,在x=0.5处达到极大值,然后随x的增加而降低.紫外可见透射谱表明,掺Zn后的Zn_xCd_(1-x)O薄膜在整个可见光波段内的透过率远远高于纯CdO薄膜的透过率.综合分析结果表明,x=0.5是低温制备的低阻、高透光性能薄膜的最佳Zn含量.

金属屏蔽罩对柔性衬底微晶硅太阳电池特性的影响

通过改变硅烷浓度,采用等离子体增强化学气相沉积方法制备了在有无金属屏蔽罩两种情况下的系列微晶硅太阳电池,发现将金属屏蔽罩去除后,本征微晶硅材料的沉积速率提高约一倍,微晶相至非晶相的硅烷浓度转变点有所变化。将沉积条件应用于不锈钢柔性衬底的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,获得了9.28%(AM0,1353 W/m2)和11.26%(AM1.5,1000W/m2)的光电转换效率。

柔性衬底非晶硅/非晶硅锗叠层太阳电池

首先研究沉积温度对p型材料的影响,并应用于非晶硅锗单结太阳电池,发现在140℃下沉积的p层最适合,这与非晶硅太阳电池有较大差别。其次研究3种不同结构隧穿结对叠层太阳电池性能的影响,发现p+-nc-Si/n+-a-Si隧穿结最优。在上述基础上,获得效率为11.21%的柔性聚酰亚胺衬底非晶硅/非晶硅锗叠层太阳电池。

隧穿结对柔性衬底非晶硅/微晶硅叠层太阳电池特性的影响

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法在不锈钢柔性衬底上制备了不同厚度的硅基p+/n+隧穿结,应用于非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分析了其对太阳电池电学和光学特性的影响。发现p+层厚度增加后,电池的开路电压提高,短路电流密度减小;随着n+层厚度的变化,电池的短路电流密度和填充因子均存在一个最佳值。将优化后的p+/n+隧穿结分别应用于不锈钢衬底和聚酰亚胺衬底的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分别获得了9.95%(AM0,1353 W/m2)和9.87%(AM0,1353 W/m2)的光电转换效率。

化学水浴法制备柔性衬底的ZnO纳米棒阵列

利用化学水浴法在预先制备的聚酰亚胺(PI)/ZnO薄膜衬底上生长ZnO纳米棒阵列。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZnO纳米棒阵列进行表征。考察衬底的性质、反应溶液的浓度、反应温度和反应时间对ZnO纳米棒阵列的影响。结果表明:c轴取向生长的ZnO薄膜衬底有助于形成六棱柱形ZnO纳米棒晶体。水溶液环境中生长的ZnO纳米棒晶体长径比受到反应溶液浓度和温度的影响。ZnO生长初期c轴方向生长速度较快,经过一段时间后纳米棒的直径开始增大,并且能和周围的纳米棒晶体融合生长形成更大的纳米棒晶体。