GZO薄膜溅射工艺对性能的影响研究

发布时间：2021-08-09 21:38

　　透明导电氧化物（TCOs）薄膜近来发展迅速,旨在研究GZO薄膜溅射功率变化对其结晶性能、表面形貌、电学性能以及光学性能的影响。研究结果表明,在采用直流磁控溅射制备GZO薄膜时,存在一个较佳溅射功率范围,有利于促进GZO薄膜粒子扩散迁移,生长及结晶性能的提升,薄膜内载流子浓度和霍尔迁移率的增加,优化薄膜电学性能。同时GZO薄膜表面由蜂窝状形貌转变为颗粒状形貌,薄膜透光性能相对较好。 

【文章来源】：中国陶瓷. 2020,56(04)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

GZO薄膜的XRD图谱

图2是不同溅射功率下制备的GZO薄膜的（002）衍射峰半高宽和靶电压对比结果，根据结果我们发现，溅射功率增加时，半高宽先是逐渐降低之后略有增加，由0.297°降低至0.247°又增加至0.266°，不考虑其他影响因素，说明晶粒尺寸先增大后减小；靶电压呈现持续上升的趋势，由80 W时的346 V增加至240W时的432 V。根据GZO薄膜（002）衍射峰半高宽的实验结果，说明功率增加，靶电压增加的趋势下，薄膜结晶质量有提高，结合前面的分析，靶电压提高证明腔室内放电电压提高，供给的能量增加，薄膜内掺杂的Ga原子及ZnO晶格中的各原子具有更高能量位移至晶格处结晶，但靶电压存在一个较佳区间，而不是越大越好，中间存在一个拐点，更高的靶电压会产生高能的负离子，会对薄膜生长模式形成注入，损伤粒子的持续生长[1]，因此，功率过高使得薄膜结晶时形成缺陷，影响晶格的完整性。图3 GZO薄膜的表面形貌（a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)

GZO薄膜的表面形貌（a:80W,b:120W,c:160W,d:200W,e:240W)

【参考文献】：
期刊论文
[1]磁控溅射制备纳米晶GZO/CdS双层膜及GZO/CdS/p-Si异质结光伏器件的研究（英文）[J]. 何波,徐静,宁欢颇,邢怀中,王春瑞,张晓东,莫观孔,沈晓明.  红外与毫米波学报. 2019(01)
[2]射频溅射功率对室温沉积AZO薄膜性能的影响[J]. 仲召进,曹欣,高强,韩娜,崔介东,石丽芬,姚婷婷,马立云,彭寿.  真空. 2019(01)
[3]直流磁控溅射功率对溅射生长GZO薄膜光电性能的影响[J]. 姚婷婷,杨勇,李刚,仲召进,张宽翔,蒋继文,金克武,曹欣,吴可凡,王芸,马立云,彭寿.  材料科学与工程学报. 2017(05)
[4]透明导电薄膜现状与发展趋势[J]. 廖亚琴,李愿杰,黄添懋.  东方电气评论. 2014(01)

博士论文
[1]低温磁控溅射制备高性能AZO薄膜研究[D]. 孟凡平.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 2016



本文编号：3332846