透明導電 AZO薄膜 Cu膜 多層結(jié)構(gòu) 光電特性 低溫制備論文

1、透明導電論文：ZnO基透明導電薄膜的低溫制備及性能優(yōu)化【中文摘要】透明導電薄膜將透明和導電性能相結(jié)合,是一類具有鮮明特色的功能薄膜材料,廣泛應(yīng)用于太陽能電池、液晶顯示器、節(jié)能玻璃等光電領(lǐng)域。在這類材料中,摻雜氧化鋅(ZnO)是一種具有良好可見光透射性和類金屬導電性的透明導電薄膜,相對目前應(yīng)用最廣的氧化銦錫(ITO)薄膜,具有材料來源豐富、價格低廉、無毒、容易實現(xiàn)低溫沉積以及在氫等離子體環(huán)境中穩(wěn)定等優(yōu)勢,是最有希望替代ITO的材料。本文采用直流反應(yīng)磁控濺射技術(shù)在室溫條件下制備Al摻雜ZnO (AZO)透明導電薄膜,著重研究了氣體總壓強、氧分壓等工藝參數(shù)對薄膜性能的影響。為進一步提高薄膜的電學性能

2、,我們利用雙靶濺射制備了AZO和Cu的復合多層結(jié)構(gòu)透明導電薄膜,主要研究了沉積Cu層時的工藝參數(shù)對薄膜性能的影響。通過研究得出以下主要結(jié)果：1、采用直流反應(yīng)磁控濺射Zn-Al合金靶材,以普通玻璃為襯底,在室溫條件下制備AZO薄膜。當A1含量(4at.%)、襯底溫度(-25)、濺射壓強(0.7Pa)等工藝參數(shù)一定時,氧分壓的優(yōu)化至關(guān)重要。當氧分壓控制在0.027-0.052Pa之間時,AZO薄膜具有明顯的c軸擇優(yōu)取向,表面相對平滑,晶粒堆垛致密均勻,電阻率達10-3.【英文摘要】Transparent conductive films are a kind of functional thin

3、film material widely used in photoelectronic devices such as solar cells, liquid crystal display, energy-saving glass, etc. Among the different materials within this category, impurity-doped zinc oxide (ZnO) shows high visible transmittance combined with metal-like conductivity and is a promising al

4、ternative to indium tin oxide (ITO) due to its abundance in nature, low cost, relatively low deposition temperature, and stability in hydrogen plasma com.【關(guān)鍵詞】透明導電 AZO薄膜 Cu膜 多層結(jié)構(gòu) 光電特性 低溫制備【英文關(guān)鍵詞】transparent conductive AZO thin films Cu films multilayer structure electrical and optical properties low

5、 temperature preparation【目錄】ZnO基透明導電薄膜的低溫制備及性能優(yōu)化前言5-7摘要7-9Abstract9-10第一章 緒論14-271.1 透明導電薄膜概述14-151.2 ZnO的性質(zhì)15-17 ZnO的基本性質(zhì)15 ZnO的光電特性15-17 ZnO的其它特性171.3 ZnO中的點缺陷17-18 ZnO中的本征點缺陷17-18 ZnO中的非本征點缺陷181.4 ZnO透明導電薄膜的制備技術(shù)18-20 真空蒸發(fā)鍍膜18-19 磁控濺射鍍膜19 化學氣相沉積19 溶膠-凝膠法19-20 噴霧熱分解法201.5 ZnO基透明導電薄膜的研究現(xiàn)狀20-23ZO透明導電

6、薄膜的低溫制備21-22 ZnO基多層透明導電薄膜的低溫制備22-231.6 ZnO基透明導電薄膜的應(yīng)用23-25 透明熱鏡23-24 薄膜太陽能電池24 平面顯示器24-25 其它應(yīng)用251.7 本文的立題思路25-27第二章 實驗原理及設(shè)備、薄膜制備及表征27-332.1 直流反應(yīng)磁控濺射原理27-282.2 直流反應(yīng)磁控濺射設(shè)備28-292.3 ZnO基透明導電薄膜的制備29-31 靶材的制備30 襯底的清洗30 濺射鍍膜30-312.4 ZnO基透明導電薄膜的性能表征31-33第三章 AZO透明導電薄膜的室溫制備及性能優(yōu)化33-453.1 氣體總壓強對AZO透明導電薄膜光電特性的影響3

7、4-353.2 氧分壓對AZO透明導電薄膜性能的影響35-45 氧分壓對AZO透明導電薄膜沉積速率的影響35 氧分壓對AZO透明導電薄膜結(jié)構(gòu)性能的影響35-37 氧分壓對AZO透明導電薄膜電學性能的影響37-38 氧分壓對AZO透明導電薄膜光學性能的影響38-42ZO透明導電薄膜的表面化學態(tài)分析42-43 小結(jié)43-45第四章 Cu基AZO多層結(jié)構(gòu)薄膜的低溫制備及性能優(yōu)化45-664.1 Cu層厚度對多層薄膜性能的影響46-56 Cu層厚度對多層薄膜電學性能的影響47-49 Cu層厚度對多層薄膜結(jié)構(gòu)性能的影響49-50 Cu層厚度對多層薄膜光學性能的影響50-53 Cu層厚度對多層薄膜品質(zhì)因子

8、的影響53-54 三種多層薄膜的熱穩(wěn)定性研究54-56 小結(jié)564.2 AZO層厚度對多層結(jié)構(gòu)薄膜性能的影響56-59ZO層厚度對AZO/Cu雙層薄膜電學性能的影響57ZO層厚度對AZO/Cu雙層薄膜光學性能的影響57-58ZO層厚度對AZO/Cu雙層薄膜品質(zhì)因子的影響58-594.3 不同生長溫度下的Cu基AZO多層結(jié)構(gòu)薄膜的性能研究59-66 生長溫度對多層薄膜電學性能的影響59-60 生長溫度對多層薄膜光學性能的影響60-62 生長溫度對多層薄膜品質(zhì)因子的影響62-63 生長溫度對AZO/Cu雙層薄膜結(jié)構(gòu)性能的影響63-65 小結(jié)65-66第五章 柔性Cu基AZO多層結(jié)構(gòu)薄膜的制備及性能優(yōu)化66-785.1 Cu層沉積時間對多層結(jié)構(gòu)薄膜性能的影響66-71 Cu層沉積時間對多層薄膜電學性能的影響67-68 Cu層沉積時間對多層薄膜光學性能的影響68-70 Cu層沉積時間對多層薄膜品質(zhì)因子的影響70-71 小結(jié)715.2 Cu層濺射功率對多層結(jié)構(gòu)薄膜性能的影響71-78 Cu層濺射功率對多層薄膜電學性能的影響71-72 Cu層濺射功率對多層薄膜光學性能的影響