薄膜厚度对ZnO∶Al透明导电膜性能的影响

铝掺杂的氧化锌 (ZnO∶Al)透明导电膜是采用射频磁控溅射法在有机衬底 (Polypro pyleneadipate,PPA)和Corning 70 5 9玻璃上制备的。详细研究了薄膜的结构性质、光学和电学性质随薄膜厚度的变化关系。制备的ZnO∶Al薄膜具有 (0 0 2 )面的单一择优取向的多晶六角纤锌矿结构 ,性能优良的薄膜电阻率在两种衬底上分别为 2 .5 5× 1 0 - 3 Ω·cm和1 .89× 1 0 - 3 Ω·cm ,平均透射率达到了 80 %和 85 %。

透明导电氧化物ZnO:Al(ZAO)薄膜的研究

用磁控反应溅射法制备了ＺｎＯ：Ａｌ（简称ＺＡＯ）薄膜，研究了薄膜方块电阻空间分布的均匀性及微观形貌、并对ＺｎＯ：Ａｌ薄膜表面各元素的化学状态和深度分布进行了 ＸＰＳ和 ＡＥＳ分析。

溶胶-凝胶法制备的ZnO:Al薄膜的微观结构及光学、电学性能

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜．通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计 (UV-Vis)、扫描电镜(SEM)和电阻测量装置,考察了Al掺杂量、退火温度及镀膜层数等工艺参数对薄膜的微观结构和光电性能的影响．结果表明,退火温度越高,多晶AZO薄膜的(001)晶面择优取向生长的趋势越强,并且随退火温度升高,薄膜的晶粒尺寸增大,透光率增加．薄膜晶体结构为纯ZnO的六角纤锌矿结构．在掺杂浓度1％(摩尔分数)、退火温度500℃及镀膜层数10的条件下,得到了电阻率为3．2×10-3Ω·cm、可见光区的平均透射率超过90％的AZO薄膜．

透明导电薄膜ZnO:Al(ZAO)的性能及其在有机发光二极管中的应用

研究了ZAO透明导电薄膜的微观组织结构、化学成分及其电学光学特性.结果表明,多晶ZAO薄膜呈柱状晶并具有(002)面择优取向, c轴晶格常数大于0.52000 nm;ZAO薄膜不同微区之问的成分不均匀导致了电学性能的不均匀; ZAO薄膜的电阻率和在可见光区的平均透射率分别为1.39×10-4 Ω·cm和80.8％.其透射率和吸收率曲线均具有明显的波动性,该波动性影响以ZAO为阳极的有机发光二极管的发射光谱,在5.38 A/m2电流密度下二极管的发光效率大于2 cd/A.

沉积温度和退火处理对脉冲激光沉积的ZnO∶Al膜性能的影响

利用脉冲激光沉积法制备了ZnO∶Al透明导电薄膜.通过对膜的霍尔系数测量及 AFM、XRD分析,详细研究了温度和退火处理对薄膜结构、表面形貌及光电性能的影响.结果表明沉积温度影响膜的电学、光学性能和膜的结晶状况.制备的薄膜均具有ZnO(002)择优取向的多晶膜.在240～310℃沉积的薄膜具有最低的电阻率,其值为6.1×10-4Ω·cm,在240℃沉积的薄膜在氩气中退火薄膜的电阻率下降为4. 7×10-4Ω·cm.所有薄膜在可见光区的平均透过率均达到了90%以上.

直流磁控溅射ZnO:Al薄膜的光电和红外发射特性

以锌、铝合金 (ω(Al) =3% )为靶材 ,利用直流反应磁控溅射法制备了系列掺铝氧化锌ZnO :Al(ZAO)薄膜样品 ,通过X射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计、霍耳效应及红外发射率测量仪等测试仪器或方法表征了样品的结构、形貌、光学、电学及红外发射特性 .测得样品最低电阻率达到 1 .8× 1 0 -6(Ω·m) ,最大禁带宽度为 3.47eV ,可见光区平均透过率达到 90 % ,8～ 1 4μm波段平均红外发射率在 0 .2 6～ 0 .9之间 .上述特性均随衬底温度和溅射功率的变化有着规律的变化 .当方块电阻小于 45Ω时 ,薄膜在 8～ 1 4μm波段平均红外发射率与方块电阻遵循二阶函数变化规律 .

退火对ZnO:Al薄膜光致发光性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备ZnO:Al(AZO)薄膜,通过不同温度的退火处理,研究了退火对AZO薄膜结构和光致发光特性的影响。XRD图谱表明:所制备的薄膜具有c轴高度择优取向,随着退火温度的升高,(002)峰的强度逐渐增强,同时(002)峰的半高宽逐渐减小,表明晶粒在不断增大。未退火样品的光致发光(PL)谱由361 nm附近的紫外带边发射峰和500 nm附近的深能级发射峰组成。样品经退火后,以500 nm为中心的绿带发射逐渐减弱,而带边发射强度有所增强,并且逐渐红移到366 nm附近,与吸收边移动的测试结果相吻合。对经过不同时间退火的样品分析表明,AZO薄膜的发光特性与退火时间也有很大关系,时间过短可见波段的发射较强,但时间过长会使晶粒发生团聚,导致紫外发射峰强度减弱。

孪生对靶直流磁控溅射制备ZnO:Al薄膜及其特性研究

本文以ZnO:A l(ZAO)陶瓷为靶材,采用孪生对靶直流磁控溅射工艺在玻璃衬底上制备出高质量的铝掺杂氧化锌透明导电膜,研究了该薄膜的结构、光电及力学特性。采用孪生对靶制备ZAO薄膜可使样品避开等离子体直接轰击,减少基底薄膜的损伤。制备的薄膜具有结晶程度高、电阻率低、迁移率高等优点。ZAO薄膜的最低电阻率达到了4.47×10-4Ω.cm,在可见光区的平均透过率达到85%以上,非常适合做为铜铟硒(C IS)薄膜太阳电池窗口层。

衬底温度和氢气退火对ZnO:Al薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了性能良好的透明导电ZnO:Al薄膜,并研究了衬底温度和氢气退火对薄膜结构和光电性能的影响。结果表明,衬底加热可以改善薄膜结晶质量和c轴择优取向,减小内应力,并提高其电学性能。经稀释氢气退火后,500℃沉积的薄膜电阻率由9.4×10-4Ω.cm减小到5.1×10-4Ω.cm,迁移率由16.4cm2.V-1.s-1增大到23.3 cm2.V-1.s-1,载流子浓度由4.1×1020cm-3提高到5.2×1020cm-3,薄膜的可见光区平均透射率仍达85%以上。禁带宽度随着衬底温度的升高和氢气退火而展宽。

ZnO:Al绒面透明导电薄膜的制备及分析

利用中频脉冲磁控溅射方法,采用Al掺杂(质量百分比2%)的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜。利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在0.5%的稀盐酸中浸泡一定时间后,形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了平面ZAO薄膜的结构特性以及衬底温度、溅射功率和腐蚀时间对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明:高温、低功率条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在的应用前景。

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。

热处理温度对ZnO∶Al薄膜性能的影响

利用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上制备了ZnO∶Al薄膜,表征了薄膜的结构、光透过和光致发光特性,探讨了热处理温度对薄膜晶体结构和光学性质的影响.结果表明,在热分解温度400℃和退火温度600℃时,ZnO∶Al薄膜的C轴择优取向明显,透过率较高.在热处理温度400℃情况下,激发波长340nm的光致发光谱中有三个发光中心,紫外发光强度随退火温度的升高先升高后下降,500℃时发光强度最强.其它两个发光峰的强度随退火温度的升高而降低甚至消失.激发波长不同,ZnO∶Al薄膜的发光中心和强度均发生变化.

氮气退火对NiO/ZnO:Al薄膜PN结的影响

利用磁控溅射法,在ITO玻璃基底上沉积NiO薄膜和ZnO:Al(Al掺杂的ZnO或AZO)薄膜,制备具有半导体特性的NiO/ZnO:Al透明异质结二极管。使用UV-1700型分光光度计、KEITHLEY4200-SCS半导体测试仪、JSM-6490LV型扫描电子显微镜等分析氮气退火对NiO/ZnO:Al薄膜性能的影响。实验结果表明:500℃退火范围内,NiO薄膜的透过率随退火温度的升高单调上升,500℃时透过率在80%以上,NiO/ZnO:Al薄膜的透过率明显提高;在400℃时,NiO/ZnO:Al薄膜整流特性最佳。

直流溅射ZnO导电靶制备ZnO:Al透明导电薄膜

利用直流(DC)磁控溅射导电率良好的ZnO:Al陶瓷制备ZnO:Al透明导电薄膜。在不同的温度下对靶的溅射得到的薄膜进行X-ray、AFM、霍尔系数的测量等的分析,研究了溅射温度对膜的薄膜结构电学和光学性能的影响。制得的薄膜均为(002)面的单一择优取向,且当温度为300℃时,有最低的电阻率为6.33×10-4Ωcm。薄膜在可见光部分的透射率都在80%以上。

磁控溅射有机聚合物衬底ZnO:Al透明导电膜的结构及光电性能研究

采用射频磁控溅射法在有机薄聚合物膜衬底上制备出铝掺杂的氧化锌 (ZnO :Al)透明导电膜 ,对薄膜的低温制备 (2 5～ 180℃ )、结构和光电特性进行了研究。制备薄膜为多晶膜 ,具有纯氧化锌的纤锌矿结构和 (0 0 2 )择优取向。制备薄膜在可见光区透过率达到 74 % ,最低电阻率为 8.5× 10 -4Ω·cm。

ZnO∶Al透明导电薄膜的研制

介绍用直流平面磁控溅射方法制备掺铝的氧化锌透明导电薄膜并研究了其特性，阐述了金属氧化物透明导电薄膜研究的发展情况及其应用前景，并讨论了氧化锌掺铝薄膜的优点。介绍了ZnO∶Al薄膜的制备情况：靶的制备及薄膜的制备过程。测量了薄膜的光电特性，包括透射比、折射率、消光系数、方块电阻、电阻率、载流子浓度和迁移率等参数，并分析了各种实验条件对薄膜性能的影响。

Al掺杂量对ZnO∶Al薄膜微观结构和光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备出不同Al掺杂量的ZnO:Al(ZAO)薄膜。系统研究了Al掺杂量对薄膜微结构和光电性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的薄膜具有完好C轴择优取向,在可见光区的透射率均大于85%;随着Al掺杂量的增加,薄膜的平均颗粒尺寸减小,表面电阻率先降低后升高,薄膜的光学带隙宽变宽。在5%H_2+95%N_2气氛退火可显著降低薄膜电阻率,掺Al量为2%的薄膜具有最低电阻率5.5×10^(-3)Ω·cm。

额定压强下O_2/Ar比对ZnO:Al薄膜导电性能的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃基片上制备出ZnO:Al薄膜,并对薄膜在不同O2/Ar比状态下的沉积厚度、结晶性能和导电性能之间的关系进行了探讨。测试结果表明:在0.2Pa的额定压强下,Ar流量越大,薄膜的厚度越大,XRD峰越强,薄膜的电阻率(ρ)值越低。在纯氩气状态下溅射时,制得的薄膜具有最大的厚度值,约为2.06μm,并具有最强的XRD峰,ρ同时也达到最小值,阻值为2.66×10-4Ω.cm。研究表明:结晶性能的提高对薄膜ρ的降低起到了关键作用,而厚度的增加也会使电阻率下降。

直流磁控溅射有机衬底和玻璃衬底ZnO:Al薄膜结构特性

利用直流磁控溅射法在有机薄膜衬底和普通玻璃衬底上制备出了具有良好附着性的ZnO:Al薄膜,并分析了氧分压、溅射压强、沉积时间、温度对薄膜结构特性的影响。研究发现,铝掺杂的氧化锌薄膜是多晶膜,具有六角纤锌矿结构,ZnO:Al薄膜具有(002)择优取向。在同样的制备条件下,薄膜的晶化在普通玻璃上比在PET衬底上要好,但是在特定的条件下(沉积时间15 min),在PET衬底上的要比普通玻璃衬底上的好。

衬底温度对中频磁控溅射ZnO∶Al透明导电薄膜性能的影响

ZnO：Al（ZAO）薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关，以掺杂质量2％Al的Zn（纯度99．99％）金属材料做靶，采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对ZnO透明导电薄膜性能的影响，获得适合太阳电池的高效能薄膜，薄膜厚度700nm左右，其电阻率为4．6×10^-4Ω·cm，载流子浓度1．98×10^20cm^-3，霍尔迁移率61．9cm^2／（V·s），可见光范围内（波长400～800nm）的平均透过率大于85％．