磁控濺射制備SnO2-F薄膜及其透明導(dǎo)電性能研究.pdf

1、透明導(dǎo)電氧化物(TCO)薄膜是一種同時(shí)擁有優(yōu)異的導(dǎo)電性能與可見(jiàn)光區(qū)的高透光性的功能薄膜材料。由于這種特殊性質(zhì),透明導(dǎo)電薄膜被廣泛的應(yīng)用于發(fā)光二極管、平板顯示器、薄膜太陽(yáng)能電池、電子玻璃等領(lǐng)域。在不同的透明導(dǎo)電薄膜材料中,SnO2:F(FTO)薄膜因?yàn)榫哂袩o(wú)毒、穩(wěn)定性高、原料價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的關(guān)注。目前制備FTO薄膜的方法主要以噴霧熱解法、化學(xué)氣相沉積法、溶膠-凝膠法等化學(xué)方法為主,而關(guān)于利用磁控濺射法制備FTO薄膜的研究則少有報(bào)

2、道。
　　本文采用射頻磁控濺射法分別在純氬及混合氣氛下在普通鈣鈉玻璃上制備了FTO薄膜,并用霍爾測(cè)試儀、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)等測(cè)試儀器進(jìn)行表征。分別研究了純氬氣氛下濺射功率、氣壓和基體溫度對(duì)FTO薄膜光電性能的影響;氬氧氣氛下氧氣流量及氬氫氣氛下氫氣流量、濺射功率、濺射氣壓和濺射時(shí)間分別對(duì)FTO薄膜光電性能的影響。本文還對(duì)FTO薄膜進(jìn)行了退火處理,研究了退火氣氛、溫度及時(shí)間對(duì)FTO薄膜光電性能的影響。
　　研究表明,在純氬與

3、氫氬氣氛下,基體溫度、濺射功率和濺射氣壓對(duì)FTO薄膜性能影響都與薄膜結(jié)晶性和薄膜中施主缺陷的濃度有關(guān)。在濺射過(guò)程中通入適量H2能提高FTO薄膜內(nèi)部氧空位的含量,從而有效降低FTO薄膜電阻率。但是通入過(guò)量H2會(huì)使FTO薄膜的結(jié)晶性變差并在薄膜中生成SnO相,從而惡化FTO薄膜光電性能。研究發(fā)現(xiàn),在H2流量為3Sccm時(shí),基體溫度為150℃,濺射功率為90W時(shí),FTO薄膜電阻率降至最低1.09×10-2?·cm,載流子濃度和霍爾遷移分別為8