磁控溅射法制备柔性ZnO%3aAl薄膜及其光电性能研究.pdf

] ’卜产 Nanjing UniVersity ofAeronautics and Astronautics The Graduate SchOoI CO¨ege ofMateriaIs Science and TechnOIOgy Preparation ofnexibleZnO:Al thin16ilmsby ron sputtering and studies on their photoeleCtric properties A111esism MaterialsPhysics a11dChe而s仃y by Zhang Hui Advisedby ShenHon91ie andFeng Xiaomei Submitted in PartialFulfinment oft11eRequirements fortIleDe铲ee of Master ofEngineering March,2010 ^ 承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书) ‘涉拼乃枷/。.弓.∥作者签名:猛璺, 日期: 凌乜主。2丕. ,1 _I 南京航空航天大学硕士学位论文摘要采用射频磁控溅射法在PEN和PET衬底上室温制备了柔性AZO薄膜。结果表明,实验制备的柔性AZO薄膜为六角纤锌矿结构,且具有良好的c轴择优取向。溅射功率、工作气压、衬底种类、舡气流量等生长条件对薄膜的结构、光电性能有一定影响。工作气压增大恶化薄膜结晶性能,使薄膜电阻率增大,禁带宽度由于Bursteil卜Moss效应而变窄。在溅射功率为150W, ,PEN衬底上沉积的Azo薄膜品质因数最高,×104Q-1‘,此时薄膜电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为 ×10dQ·cm、× cIn2·v1·,%。在优化生长的AZO薄膜基础上,利用射频磁控溅射法在PET和玻璃衬底上室温制备了 AZO/A酣啦的多层膜,并研究了Ag层厚度、Ag层溅射功率以及衬底种类对多层膜结构和光电性能的影响。结果表明,AzO/A幽墟D多层膜呈现znO(002)和A甙111)择优取向,且A甙111) 衍射峰强度随Ag层厚度的增加而增大。薄膜导电性随Ag层厚度增加而增强,但在Ag层生长初期,霍尔迁移率由于受界面散射影响而减小。在Ag层溅射功率为200W,Ag层厚度为24砌的优化条件下,薄膜品质因数最高,此时PET上沉积的多层膜电阻率、透射率、·锄、%×104盯1·。关键词:AZO薄膜,磁控溅射,柔性衬底,霍尔效应,透射光谱,品质因数磁控溅射法制备柔性ZnO:Al薄膜及其光电性能研究 Abstract F1嘲ble AZO t11infil粥we陀deposited on PEN aIldPET subs仃atesbyr.￡ma印e们n sputtering atroom showmatmeAZO minfilmshaVepolycrystalline hexagonal wurtzite舭ture witllllighly conditions,such雒sputtering powe‘w0椭ng pressu陀,subS位ate t),p·e锄d Ar g笛flow rate, nlefilm’ss咖cturaJ锄d in5t锄Ice,讯creaSe ofwo曲lg pressu陀wo璐ens me crystalprope咄 increa∞stllefilmresistiVi坝锄d na仃0ws me opticalene珏;)rgap due t0tlleBu娼tein·Mosse脆ct. Under廿leoptimizedcondition,wh∞廿le Sputtcringpower is50W Arg舔flow rateis maintained at m,锄dwon【ingpressure iskepted ’AZO thjnfilmsdeposited 0nPEN