衬底温度对溅射法生长Cu-Al-O薄膜性能的影响

使用多晶CuAlO2陶瓷靶,利用射频磁控溅射法沉积Cu-Al-O薄膜。傅立叶变换红外光谱显示薄膜中存在与CuAlO2相关的Cu—O,Al—O和O—Cu—O键。在可见光范围内Cu-Al-O薄膜具有较好的透过性,衬底温度为400℃～500℃时薄膜透过率在60%～70%之间,计算拟合得到Cu-Al-O薄膜的直接和间接带隙能分别为3.52eV和1.83eV左右,与多晶CuAlO2薄膜结果一致。在近室温区薄膜符合半导体热激活导电机制,其电导率随衬底温度的升高先增大后减小,500℃沉积的薄膜导电性较好,室温电导率达到2.36×10-3S·cm-1,这可能源于Cu-Al-O薄膜中与CuAlO2相关的键合形成情况的改善。

反应磁控溅射Cu-Al-O薄膜的结构和光电学性质研究

反应磁控溅射方法在玻璃基片上沉积Cu-Al-O薄膜,并对薄膜进行退火处理,研究溅射功率和退火温度对薄膜结构和光电学性质的影响。用X射线衍射仪、分光光度计等仪器对薄膜的性质进行表征,采用拟合正入射透射谱数据计算薄膜的厚度。结果表明:不同溅射功率条件下制备的薄膜为非晶态,透射率在近红外部分达到60%以上,电阻率随溅射功率的增加呈U型变化,在120 W附近,电阻率达到极小值;退火后,薄膜的XRD谱出现Cu4O3、Cu O和Al2O3的混合相,薄膜透射率有所提高,电阻率随退火温度的提高而先增大后减小。

退火时间对Cu-Al-O薄膜性能影响的研究

通过制备Cu-Al-O薄膜并对其进行退火处理,研究了退火时间对薄膜形貌、结构以及紫外-可见透过率、带隙、中红外透过率的影响。研究结果表明:随着退火时间的增加,薄膜开始晶化,5.0 h时薄膜中出现裂纹,同时出现AlCu合金相;紫外-可见透过率随退火时间的增加而降低;中红外透过率随退火时间的增加先增加后降低;Cu-Al-O薄膜的直接带隙随退火时间的增加而降低。

射频磁控溅射法成长Cu-Al-O薄膜的特性分析

本文以Cu靶和Al靶为靶材,在Al靶上粘贴不同数量的Cu片控制Cu/Al比例,利用射频磁控溅射法在玻璃基板上沉积Cu-Al-O薄膜;通过WDS、XRD、XPS、四点探针、霍尔效应及UV-vis光谱等分析Al含量对薄膜成分、晶体结构以及光电特性的影响。结果表明,薄膜中Al含量随Cu片数量增多由0增至19.35%;薄膜的晶体结构随着Al含量增加,由CuO相转变为非晶态;电阻率随着Al含量增加,由0.49Ω·cm增至11.78Ω·cm;Cu-Al-O薄膜为p型导电;可见光透射率随Al含量增加由19.98%增加至74.11%,光学能隙由2.09 eV增至2.88 eV。