ZnO：In薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、本文首先采用自行設計的超聲噴霧熱分解設備在普通玻璃襯底上沉積了ZnO薄膜，優(yōu)化工藝條件后，又分別在玻璃和高阻n-Si（100）襯底上沉積了ZnO：In薄膜，最后采用磁控濺射技術在玻璃襯底上制備了ZnO：In薄膜。借助X射線衍射、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、X射線色散能譜、X射線光電子能譜、臺階儀、紫外可見光分光光度計、霍爾效應、四探針等測試手段，研究了沉積溫度、襯底材料、濺射功率等對ZnO：In薄膜的晶體結構、形貌、成分及含量、元素價態(tài)、成膜

2、速率、光學性能和電學性能的影響。研究結果表明： （1）超聲噴霧熱分解制備ZnO的較佳生長條件為：襯底溫度為450℃以上，襯底與噴嘴之間的距離為6cm，生長時間為30min。 （2）在400～475℃的溫度范圍內，隨著襯底溫度的升高，超聲噴霧熱分解制備的ZnO：In薄膜的（100）、（002）、（101）衍射峰均有增強趨勢，但是（002）更為明顯。所得ZnO：In薄膜結構均勻致密。XPS顯示，In元素很好地摻入了ZnO薄膜

3、中，并且部分取代Zn，與O結合。隨著襯底溫度的升高，沉積速率逐漸降低。隨著襯底溫度的升高，光的紫外吸收邊發(fā)生“藍移”。優(yōu)化工藝條件下，ZnO薄膜的電阻率最低可達0．130Ω·cm，載流子濃度達到1．040×1020cm-3，表明薄膜具有良好的電學性能。 與玻璃襯底上沉積的ZnO：In薄膜相比，硅襯底上沿（100）、（101）方向生長。在相同的襯底溫度下，硅襯底上制備的ZnO：In薄膜電阻率均高于玻璃襯底上制備的。 （3）