H摻雜GZO基多層結(jié)構(gòu)薄膜的透明導(dǎo)電性能.pdf

1、在透明導(dǎo)電薄膜中,Ga摻雜的ZnO(GZO)因具有較好透明導(dǎo)電性、原料豐富、無毒等性能而被受到廣泛的重視,但低襯底溫度(室溫)下制備的薄膜往往具有較大的電阻率。本論文通過H摻雜和Cu中間層改善低襯底溫度下GZO薄膜的光電性能,并研究了H摻雜薄膜的熱穩(wěn)定性能。
　　論文首先研究了H2引入對單層GZO和Cu薄膜的影響。結(jié)果表明,H摻雜GZO(HGZO)薄膜有更低的電阻率和更高的透光性、禁帶寬度,合適流量的H2可使薄膜獲得最佳的品質(zhì)因子

2、。相對未摻雜的Cu膜,H摻雜的Cu膜(HCu)的沉積速率較低,盡管其電阻率提高,但其透過率顯著增加。
　　在上述基礎(chǔ)上,通過不同沉積階段引入 H2制備了GZO/Cu/GZO、HGZO/Cu/HGZO、HGZO/HCu/HGZO三類疊層薄膜,研究了Cu和GZO厚度對其透明導(dǎo)電性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)Cu層厚度為4 nm而GZO厚度為60-100 nm時,三類薄膜具有最佳的品質(zhì)因子。相對GZO/Cu/GZO薄膜而言,HGZO/Cu/H

3、GZO在較薄厚度的 Cu(≤4 nm)層和 GZO(<80 nm)層時具有更好的品質(zhì)因子,而HGZO/HCu/HGZO薄膜在較厚的Cu(≥4 nm)和GZO(>80 nm)層時具有更好的品質(zhì)因子。
　　為研究HGZO薄膜的熱穩(wěn)定性,我們制備了不同GZO厚度的GZO/HGZO薄膜,研究了不同條件下的退火對薄膜透明導(dǎo)電性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,真空和含O2氣氛下退火都增加了薄膜電阻,尤其是含O2氣氛下且溫度大于300℃時。相對單層HG