GZO薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、ZnO基透明導(dǎo)電氧化物薄膜有優(yōu)良的光學(xué)和電學(xué)性能。摻雜Ga到ZnO薄膜(GZO)中時(shí)，GZO薄膜的晶格畸變能會比較小，在室溫條件下制備GZO薄膜的光學(xué)和電學(xué)性能也比較優(yōu)良。本文使用磁控濺射法沉積GZO透明導(dǎo)電薄膜。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用自制的GZO氧化物靶材在FJL560型高真空磁控濺射與離子束濺射復(fù)合鍍膜儀器上制備透明導(dǎo)電薄膜。通過改變?yōu)R射工藝參數(shù)：濺射時(shí)間、基底溫度、濺射壓強(qiáng)、靶基距和濺射功率，研究這些工藝參數(shù)對GZO薄膜結(jié)構(gòu)特

2、性、電學(xué)性能和光學(xué)性能的影響。用XRD、SEM、SPM、四探針和紫外-可見分光光度計(jì)對GZO薄膜的各種特性進(jìn)行表征，分析這些數(shù)據(jù)圖形得出不同濺射工藝參數(shù)對GZO薄膜結(jié)構(gòu)特性和光電性能的影響。
　　 XRD、SEM和SPM的分析表明，基底溫度在室溫，改變?yōu)R射時(shí)間，GZO薄膜都具有（002）方向擇優(yōu)取向峰；基底溫度在250℃時(shí)，（002）衍射峰強(qiáng)度最高；隨基底溫度升高，薄膜表面越來越平整。增加濺射壓強(qiáng)可以減小GZO薄膜的表面粗糙度，

3、0.5Pa時(shí)，GZO薄膜表面粗糙度是5.07nm?；诇囟仍谑覝?，改變靶基距主要影響（002）衍射峰的強(qiáng)度；基底溫度在350℃時(shí)，改變靶基距，薄膜的結(jié)晶取向會發(fā)生改變?；诇囟仍?50℃時(shí)，改變?yōu)R射功率，薄膜都有（103）方向上的衍射峰。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，基底溫度對GZO薄膜的光電性能影響很大?；诇囟仍谑覝兀∧び凶顑?yōu)電阻率6.30×10-3Ω·cm，透過率平均達(dá)到85％以上；基底溫度在350℃，薄膜有最低電阻率2.15×10