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反应磁控溅射法制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜的结构和透明导电性能
被引量：
1
1
作者
祝柏林
郑思龙
+1 位作者
谢挺
吴隽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期98-104,共7页
以Zn/ZnO/ZnF_(2)混合物为靶材,在衬底温度(T_(s))为150℃和300℃、溅射气氛为Ar+O_(2)和Ar+H_(2)下反应溅射制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜,研究气体流量、T_(s)以及溅射气氛对薄膜结构及透明导电性能的影响。结果表明:对于Ar+O_(2)下制备的FZ...
以Zn/ZnO/ZnF_(2)混合物为靶材,在衬底温度(T_(s))为150℃和300℃、溅射气氛为Ar+O_(2)和Ar+H_(2)下反应溅射制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜,研究气体流量、T_(s)以及溅射气氛对薄膜结构及透明导电性能的影响。结果表明:对于Ar+O_(2)下制备的FZO薄膜,T_(s)=300℃时有利于制备出具有(002)择优取向、结晶度高、压应力低且透明导电性能较好的薄膜。对于Ar+H_(2)下制备的薄膜,T_(s)增大到300℃虽然提高了薄膜结晶度和透光性,降低了压应力,但薄膜厚度明显降低,薄膜导电性能变差。比较两种气氛下制备的FZO薄膜,发现Ar+H_(2)下制备的薄膜可在150℃和0.8~3.2 mL·min^(-1)的H_(2)流量范围内得到更好的透明导电性能(电阻率为3.5×10^(-3)Ω·cm,可见光平均透光率为87%)。讨论Ar+H_(2)气氛时H等离子的刻蚀作用与H掺杂、Ar+O_(2)气氛时O离子的轰击作用与薄膜氧缺陷的变化、T_(s)升高时沉积原子反应活性与迁移能力增强以及Eg与载流子浓度的关系。
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关键词
复合靶材
反应溅射
FZO薄膜
透明导电性
禁带宽度
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职称材料
反应溅射法制备AZO薄膜的结构和透明导电性能
2
作者
祝柏林
李昆鹏
+1 位作者
谢挺
吴隽
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第3期443-449,共7页
不同于常用的金属或氧化物靶材,本研究以表面粘贴Al片的Zn/Zn O混合物(Al@Zn/Zn O)为靶材,在衬底温度(Ts)为150℃和300℃,溅射气氛为Ar+O2和Ar+H2下反应溅射制备Al掺杂Zn O(AZO)薄膜。通过干涉显微镜、XRD、Hall效应测试仪、紫外-可见...
不同于常用的金属或氧化物靶材,本研究以表面粘贴Al片的Zn/Zn O混合物(Al@Zn/Zn O)为靶材,在衬底温度(Ts)为150℃和300℃,溅射气氛为Ar+O2和Ar+H2下反应溅射制备Al掺杂Zn O(AZO)薄膜。通过干涉显微镜、XRD、Hall效应测试仪、紫外-可见分光光度计研究了Ts以及O2和H2流量对薄膜结构及透明导电性能的影响。结果发现,随O2流量增加,两种Ts下制备的AZO薄膜保持(002)择优取向,薄膜中压应力呈下降的趋势,而薄膜结晶度趋向于先增加后略有下降。薄膜的导电性能随O2流量增加呈逐渐增强的趋势。当O2流量高于一定值时,薄膜可以获得较高的可见光透过率,因此达到较高的品质因子。当Ts从150℃增加到300℃,薄膜的压应力降低,结晶度提高,但导电性未见明显提高。另外,薄膜禁带宽度主要由薄膜中压应力决定。与Ar+O2下制备的AZO薄膜相比,Ar+H2气氛下制备的薄膜基本上为非晶态,其导电性能差,而可见光透过率较高、禁带宽度较大。
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关键词
复合靶材
反应溅射
AZO薄膜
透明导电性
禁带宽度
品质因子
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职称材料
题名
反应磁控溅射法制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜的结构和透明导电性能
被引量：
1
1
作者
祝柏林
郑思龙
谢挺
吴隽
机构
武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期98-104,共7页
基金
高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室开放课题基金(SKL201110SIC)。
文摘
以Zn/ZnO/ZnF_(2)混合物为靶材,在衬底温度(T_(s))为150℃和300℃、溅射气氛为Ar+O_(2)和Ar+H_(2)下反应溅射制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜,研究气体流量、T_(s)以及溅射气氛对薄膜结构及透明导电性能的影响。结果表明:对于Ar+O_(2)下制备的FZO薄膜,T_(s)=300℃时有利于制备出具有(002)择优取向、结晶度高、压应力低且透明导电性能较好的薄膜。对于Ar+H_(2)下制备的薄膜,T_(s)增大到300℃虽然提高了薄膜结晶度和透光性,降低了压应力,但薄膜厚度明显降低,薄膜导电性能变差。比较两种气氛下制备的FZO薄膜,发现Ar+H_(2)下制备的薄膜可在150℃和0.8~3.2 mL·min^(-1)的H_(2)流量范围内得到更好的透明导电性能(电阻率为3.5×10^(-3)Ω·cm,可见光平均透光率为87%)。讨论Ar+H_(2)气氛时H等离子的刻蚀作用与H掺杂、Ar+O_(2)气氛时O离子的轰击作用与薄膜氧缺陷的变化、T_(s)升高时沉积原子反应活性与迁移能力增强以及Eg与载流子浓度的关系。
关键词
复合靶材
反应溅射
FZO薄膜
透明导电性
禁带宽度
Keywords
composite target
reactive sputtering
FZO film
transparent conductive property
bandgap
分类号
O472 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
反应溅射法制备AZO薄膜的结构和透明导电性能
2
作者
祝柏林
李昆鹏
谢挺
吴隽
机构
武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第3期443-449,共7页
基金
材料成型与模具技术国家重点实验室开放基金(P2014-06)
文摘
不同于常用的金属或氧化物靶材,本研究以表面粘贴Al片的Zn/Zn O混合物(Al@Zn/Zn O)为靶材,在衬底温度(Ts)为150℃和300℃,溅射气氛为Ar+O2和Ar+H2下反应溅射制备Al掺杂Zn O(AZO)薄膜。通过干涉显微镜、XRD、Hall效应测试仪、紫外-可见分光光度计研究了Ts以及O2和H2流量对薄膜结构及透明导电性能的影响。结果发现,随O2流量增加,两种Ts下制备的AZO薄膜保持(002)择优取向,薄膜中压应力呈下降的趋势,而薄膜结晶度趋向于先增加后略有下降。薄膜的导电性能随O2流量增加呈逐渐增强的趋势。当O2流量高于一定值时,薄膜可以获得较高的可见光透过率,因此达到较高的品质因子。当Ts从150℃增加到300℃,薄膜的压应力降低,结晶度提高,但导电性未见明显提高。另外,薄膜禁带宽度主要由薄膜中压应力决定。与Ar+O2下制备的AZO薄膜相比,Ar+H2气氛下制备的薄膜基本上为非晶态,其导电性能差,而可见光透过率较高、禁带宽度较大。
关键词
复合靶材
反应溅射
AZO薄膜
透明导电性
禁带宽度
品质因子
Keywords
composite target
reactive sputtering
AZO thin film
transparent conductive property
bandgap(Eg)
figure of merit(FOM)
分类号
TB383.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
反应磁控溅射法制备F掺杂ZnO(FZO)薄膜的结构和透明导电性能
祝柏林
郑思龙
谢挺
吴隽
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
2
反应溅射法制备AZO薄膜的结构和透明导电性能
祝柏林
李昆鹏
谢挺
吴隽
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019
0
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