AZO薄膜性能研究及其在薄膜電池上的應(yīng)用.pdf

1、ZnO作為Ⅱ-Ⅵ族寬帶隙直接帶隙半導(dǎo)體材料,有優(yōu)異的壓電、光電、壓敏等特性,ZnO摻雜近年來受到了廣泛的關(guān)注。摻鋁ZnO(AZO)作為透明導(dǎo)電氧化物(Transparent conductive oxide,TCO),具有和ITO相媲美的光學(xué)、電學(xué)性能,而且原料豐富、成本低,物理化學(xué)性能穩(wěn)定,有望替代ITO。
　　本文利用射頻(RF)磁控濺射技術(shù)分別在玻璃和聚酰亞胺(Polyimide)襯底上原位沉積了AZO薄膜,研究了工藝參數(shù)襯

2、底溫度和RF功率對(duì)薄膜結(jié)晶狀態(tài)、電學(xué)和光學(xué)等性能的影響。薄膜晶體結(jié)構(gòu)對(duì)襯底溫度依賴性較大,在300°C時(shí)有最強(qiáng)烈的(002)擇優(yōu)取向,且電阻率最低為3.4×10-4Ω·cm。當(dāng)RF功率的增大時(shí),薄膜逐漸出現(xiàn)混合取向,同時(shí)薄膜的光電性能都變得越來越好。通過對(duì)襯底溫度為300°C時(shí)制備的薄膜進(jìn)行了不同時(shí)間的腐蝕,制備出了具有絨面結(jié)構(gòu)的AZO薄膜。
　　Ar流量、濺射功率以及襯底溫度對(duì)AZO薄膜禁帶寬度的調(diào)諧作用。發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ar流量從30s

3、ccm增加到70sccm,AZO薄膜的禁帶寬度從3.67減少到3.56eV,濺射功率從125W增加到200W時(shí),薄膜的禁帶寬度從3.28增加到3.82eV,襯底溫度從150°C增加到350°C時(shí),薄膜禁帶寬度從3.41到3.88eV范圍內(nèi)變化。而且薄膜的禁帶寬變化跟薄膜的載流子濃度的變化是相一致。
　　最后將具有絨面結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)的AZO薄膜應(yīng)用到非晶硅太陽能電池上,研究其對(duì)電池性能改變。同時(shí)將具有不同光學(xué)性能的AZO薄膜應(yīng)用到非