MgO-Mg-MgO多層結(jié)構(gòu)深紫外透明導(dǎo)電薄膜的制備.pdf

1、傳統(tǒng)的透明導(dǎo)電薄膜在可見區(qū)具有較高的透過率，并兼具優(yōu)良的導(dǎo)電性，已應(yīng)用于平板液晶顯示器、觸摸屏、太陽能電池等領(lǐng)域。但傳統(tǒng)透明導(dǎo)電薄膜由于帶隙寬度的限制（一般小于4eV），其難以透過波長小于300nm的深紫外光。目前，Si或者Sn摻雜β-Ga2O3薄膜具備深紫外透明導(dǎo)電性，然而材料的禁帶寬度越大，將其摻雜成為導(dǎo)電材料的困難也越大，所以具有優(yōu)良導(dǎo)電特性的單層Ga2O3基深紫外透明導(dǎo)電薄膜也較難制備。為此，研制性能優(yōu)良的新型深紫外透明導(dǎo)電薄膜

2、是光電器件研究領(lǐng)域中的熱點問題。
　　本文利用射頻磁控濺射技術(shù)，以高純Mg為靶材，以高純氬氣、氧氣為濺射氣體，在藍(lán)寶石襯底上制備了MgO/Mg/MgO多層結(jié)構(gòu)深紫外透明導(dǎo)電薄膜。利用X射線衍射儀、紫外-可見分光光度計、霍爾測試儀等測試手段，對單層金屬Mg膜和MgO/Mg/MgO多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)和電學(xué)特性進(jìn)行了研究。主要工作為:
　　(1)利用射頻磁控濺射技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上分別制備了厚度為3nm、5nm、7nm和9nm的Mg膜。

3、Mg膜的電阻率隨著厚度的增加而減小，當(dāng)厚度由3nm增加到5nm時，Mg膜的電阻率由104.9Ω/顯著降低到30.11Ω/，當(dāng)膜厚繼續(xù)增加時，Mg膜電阻率下降的不再明顯。同時，隨著厚度的增加，同一波長的透射率逐漸降低。當(dāng)Mg薄膜厚度為5nm時，其導(dǎo)電性和透光性達(dá)到最佳配比，此時方塊電阻為30.11Ω/，在300nm波長處的透射率為82.6％。
　　(2)利用射頻磁控濺射技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上制備了MgO/Mg/MgO多層結(jié)構(gòu)深紫外透明導(dǎo)

4、電薄膜，金屬Mg層厚度為5nm，MgO層厚度為40nm。MgO/Mg/MgO多層結(jié)構(gòu)的透射曲線與Mg單層膜的透射曲線變化趨勢基本一致，即沿短波長方向逐漸升高。所制備的MgO/Mg/MgO透明導(dǎo)電薄膜具有較好的光電性能，方塊電阻為57.35Ω/，在200nm～300nm深紫外波段范圍內(nèi)，多層結(jié)構(gòu)的透射率大于85％。
　　(3)將上述條件下制備的MgO/Mg/MgO多層結(jié)構(gòu)深紫外透明導(dǎo)電薄膜在氮氣氛圍下進(jìn)行退火處理，退火溫度分別為20