非晶硅襯底制備摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電膜及性能研究.pdf

1、ZnO:A1(AZO)透明導(dǎo)電膜具有無(wú)毒性、成本低、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì),并且具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì),它作為一種重要的光電子信息材料得到了廣泛的研究和應(yīng)用。無(wú)論是非晶硅/晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的透明電極,還是非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的復(fù)合背電極,目前研究主要集中于AZO薄膜的性質(zhì),而忽略了沉積AZO薄膜對(duì)a-Si膜層造成的影響,及其與a-Si材料相結(jié)合之后的性能表現(xiàn)。本文采取射頻磁控濺射技術(shù),在非晶硅薄膜上沉積AZO薄膜,對(duì)其進(jìn)

2、行測(cè)試表征,研究濺射功率和沉積溫度對(duì)AZO薄膜以及a-Si膜層性能的影響,優(yōu)化出基本的制備工藝參數(shù)。隨后采用在濺射氣氛中摻雜H2的方法進(jìn)一步提高AZO薄膜的性能,分析討論H2摻雜量和沉積溫度對(duì)AZO薄膜性能的影響。最后,對(duì)不同厚度AZO薄膜的增反作用以及AZO與n-a-Si薄膜之間的接觸特性進(jìn)行了研究。
　　本研究表明：增加濺射功率可以改善AZO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量以及電導(dǎo)性,但是過(guò)高的功率會(huì)對(duì)樣品造成物理性破壞,不僅使AZO電阻率升高

3、,同時(shí)會(huì)使非晶硅薄膜厚度減小。隨著沉積溫度的升高,摻雜與未摻雜H2制備樣品的電阻率都表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),同一沉積溫度下,摻雜1％H2氣氛下制備的AZO薄膜的電阻率明顯低于純Ar氣濺射沉積的樣品。與高溫250℃時(shí)不同,低溫下100℃下H原子的還原性較低,對(duì)薄膜腐蝕作用較弱,沒(méi)有出現(xiàn)表面發(fā)生龜裂的現(xiàn)象。通過(guò)改變氫氣摻雜量,在 H2摻雜比例為4%時(shí)獲得電阻率為0.88×10-4Ω·cm的低電阻AZO薄膜,其值僅為同等條件下未摻雜 H2制備的