azo透明导电薄膜的制备和等离子体表面处理

《azo透明导电薄膜的制备和等离子体表面处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，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。涉密论文口本学位论文属在——年——月解密后适用本规定。非涉密论文函论文作者签名：导师签名：AZO透明导电薄膜

2、的制备和等离子体表面处理中文摘要掺铝氧化锌(A1dopedZnO，AZO)透明导电薄膜由于具有电阻率低、透光率高、稳定性好、无毒等优点而常用作硅基薄膜太阳能电池的透明电极。为了提高太阳能电池的光电转换效率，AZO薄膜还必须具有一定的表面绒面形貌，以增加对太阳光的散射。本论文采用射频磁控溅射法在石英衬底上制备了不同厚度的AZO薄膜，然后对薄膜进行不同温度的真空氛围后退火处理，最后采用X—rayDiffraction(XRD)、ScanningElectronMicroscope(SEM)、AtomicForceMicroscopy(AFM)、Hall测试

3、系统和分光光度计对薄膜的结构和光电性能随厚度及退火温度变化的关系进行了研究。此外，分别采用离子束后处理，Dual-FrequencyCapicitivelyCoupledPlasma(DF—CCP)后处理以及DF．CCP对衬底的预处理等方法来制备绒面AZO薄膜，并重点对薄膜的表面形貌进行了研究。实验结果显示：1．所有的样品都出现了较强的(002)衍射峰，可见光范围的平均透过率也都大于80％。随着薄膜厚度的增加，薄膜的结晶性能有所提升，晶粒尺寸变大，薄膜的载流子浓度和霍尔迁移率均呈现出上升的趋势，在薄膜厚度为1420nm时别上升到1．89x1020cm。

4、3和7．86cm2／Vs，薄膜的电阻率也相应地降低到了4．2x10’3Q·cm。真空氛围退火提高了薄膜的结晶性能，同时薄膜的电阻率随着退火温度的变化也相应发生了改变，在退火温度为450℃时薄膜具有最佳的性能，厚度为1420nm的薄膜具有2．7×10。3Q·cm的最低电阻率。2．①离子束处理后薄膜表面出现了坑洞状形貌，同时表面坑洞的尺寸和开口随着溅射时间的增加而变大，表面最大起伏和均方根粗糙度也逐渐增大，溅射时问为120min的薄膜经处理后具有最佳的绒面形貌。②处理过程中，离子能量、离子束流和工艺时间等参数对处理结果都有一定的影响。当离子能量较小时，离子

5、束对薄膜的轰击作用并不明显，在离子能量增加到900eV时薄膜呈现出了较理想的类金字塔中文摘要AZO透明导电薄膜的制备和等离子体表面处理状形貌；离子束流的增加可以显著地提高离子束的刻蚀效果，在离子束流为40mA时薄膜表面的坑的开口最大，然而深度却比较浅，均方根粗糙度相比于30mA时也有所降低；在处理时间为5min时，薄膜的表面形貌并没有太大改变，而当时间增加到20min时，薄膜表面又变的太平滑。因而，溅射时问为120min的薄膜经离子束流为30mA和离子能量为900eV的离子束处理10min后具有最佳的表面绒面形貌。3．f氐频功率的增加可以比较明显地提高

6、薄膜的绒面性能，当低频功率增加到200W时，薄膜表面的最大起伏和均方根粗糙度分别增大到214．3nm和28．7nm。而当低频功率200W不变，高频功率增大到200W时，薄膜的表面最大起伏和均方根粗糙度分别增加到214．3nm和28．7rim。但高频功率继续增大到300W，薄膜的表面最大起伏和均方根粗糙度则没有明显变化。因此，当高、低频功率均为200W时，处理后的AZO薄膜具有最佳的表面绒面形貌。4．氟基气体分解产生的CF2和F基团与Si02反应生成气态SiF4可以有效地实现对石英衬底的刻蚀。制备AZO薄膜的过程中，在溅射功率为170W，工作气压为2Pa

7、的条件下，随着溅射时间的增加，绒面AZO薄膜的表面粗糙度逐渐减小，与对照样品呈现出相反的趋势，同时绒面AZO薄膜相对于对照样品具有明显的、更好的绒面形貌。此外，两种衬底上沉积的薄膜的电阻率均随着溅射时间的增加而下降，载流子浓度和霍尔迁移率均随着溅射时问的增加而上升，当制备条件相同时，绒面AZO薄膜的载流子浓度和霍尔迁移率均低于对照样品，并且共同导致了绒面薄膜较高的电阻率。关键词：掺铝氧化锌；厚度；退火；等离子体表面处理；绒面；太阳能电池作者：王飞指导老师：吴雪梅诸葛兰剑AZ0透明导电薄膜的制备和等离子体表面处理英文摘要PreparationandPla

8、smaSurfaceTreatmentofAZOTransparentConductiveTh