Mg-,x-Zn-,1-x-O透明導(dǎo)電薄膜的制備及性能研究.pdf

1、近年來，隨著短波長(zhǎng)光電器件的逐漸廣泛應(yīng)用，直接寬禁帶半導(dǎo)體材料的研究越來越受到人們的重視。Zn0是一種新型的II -VI族寬禁帶氧化物半導(dǎo)體材料，Zn0基薄膜在光電器件、高溫電子器件、透明電子器件等方面具有重要的應(yīng)用，被認(rèn)為是繼ITO薄膜之后最有發(fā)展?jié)摿Φ耐该鲗?dǎo)電薄膜材料。 然而，Zn0薄膜的禁帶寬度與ITO薄膜相差大于0.4eV,若要取代ITO薄膜用于短波長(zhǎng)光電器件，必須增加Zn0薄膜的禁帶寬度。如果能制備出禁帶寬度可與ITO

2、薄膜相比擬，并且具有良好導(dǎo)電性能的Zn0基薄膜，將對(duì)透明導(dǎo)電薄膜的制造和應(yīng)用產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。基于這個(gè)角度，本小組進(jìn)行了關(guān)于Mg<,x>Zn<,1-x>O:Al薄膜的研究。 本論文介紹了Zn0薄膜的特性及其應(yīng)用，制備Zn0薄膜的工藝方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，以及Zn0薄膜電學(xué)性能，禁帶寬度的調(diào)節(jié)等方面的研究進(jìn)展。本文實(shí)驗(yàn)中先后采用溶膠凝膠法和直流反應(yīng)磁控濺射技術(shù)法，在玻璃襯底上制備了Mg<,x>Zn<,1-x>O:Al薄膜，通過各種測(cè)試手段

3、如X射線衍射儀、UV-Vis, Hall測(cè)試對(duì)所制備的薄膜進(jìn)行了性能表征和分析，探討了工藝參數(shù)如濺射襯底溫度、退火溫度和Mg摻雜量對(duì)薄膜結(jié)晶性能、電學(xué)性能及光學(xué)性能的影響。 研究結(jié)果表明，所制備的Mg<,x>Zn<,1-x>O:Al薄膜在近紫外區(qū)透明導(dǎo)電。磁控濺射所制備的薄膜在結(jié)晶性能、電學(xué)性能方面優(yōu)于溶膠凝膠法制備的薄膜，而溶膠凝膠法制備的薄膜在禁帶寬度調(diào)節(jié)方面優(yōu)于磁控濺射所沉積薄膜。采用磁控濺射所沉積的薄膜沿G軸取向生長(zhǎng);電