磁控溅射制备zno基透明导电衬底材料的研究

《磁控溅射制备zno基透明导电衬底材料的研究》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、硕巧位论文Ｉ纖禱難ＺｎＯ基删导帛材脯麵研究Ｓｔｕｄｙｏｎ化ｅＺｎＯＢａｓｅｄＴｒａｎｓａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇｐＳｕｂｓｔｒａｔｅＭａｔｅｒｉａｌｂｙＭａｇｎｅｔｒｏｎＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＩ研究生：李晶巧导教师：时方晓教授学科专业：欄学Ｉ读破建楚少ｆ二０－五年十二月１０１分类号；学校代码：５３ＵＤＣ：密级：公开硕壬学位论文磯控娥射制备ＺｎＯ基透明导电衬底材解的研究２０１３９作者姓名：李晶入学年份：年月指导教师：时方晓教棱

2、学科专业：材料学申请学位：工学硕±－所在单位：材料科学与工程学院论文提交日期；２０１５年１１月论文答辩日期：２０１５年１２月学位授予日期：２０１６年Ｉ月答辩委员会主席：王长松答辩委员会組成：王长松谷亚新赵苏刘运学万畔论文评阅人：赵苏姜玉芝声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取＾１得的研究成果除加乂标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

3、明确的说明并表示谢意。作者签名：＾曰期：２０１５年１２月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：一一不限□半年口年□年半□两年□＇

4、作者签名：导师签名：ｊ（若會拿夸挺１ｊ曰期；２０１５年１２月曰期：２０１５年１２月硕士研究生学位论文摘要I摘要ZnO是一种ІІ-VІ族半导体材料，在室温条件下拥有3.3eV的宽禁带和较高的激子束缚能（60meV），还拥有较高的稳定性。鉴于其出众的光学和电学性质，氧化锌和掺杂氧化锌材料也被广泛应用在紫外探测器、发光器件、太阳能电池、压电传感器、薄膜光波导和透明导电薄膜等多个领域。特别是ZnO基透明导电薄膜的研究，近期更是引起了广泛关注。ZnO薄膜的制备方法有很多，如水热法、溶胶—凝胶法、喷雾热解法、脉冲激光沉积法、磁控

5、溅射法等。其中磁控溅射法具有沉积温度低、速度快、纯度高、薄膜附着性能好、制备工艺简单等优点，因此成为了制备ZnO薄膜的重要手段。本文采用射频磁控溅射法，在玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。通过改变溅射时间、溅射气压、溅射功率、衬底温度、退火处理以及靶基距这六种溅射工艺参数，研究它们对ZnO薄膜性能的影响。使用X射线衍射法（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外可见光分光光度计、四探针测试仪、台阶仪等对样品的结构、形貌、厚度、光电特性进行了表征和分析。实验表明，在溅射时间20min、溅射气压2.0Pa、溅射功率为125W、衬底温度200℃、退火温

6、度400℃、靶基距70mm的工艺条件下制备的ZnO薄膜，其晶体结构出现了明显的择优取向现象，表面颗粒较大、致密性、平整性较好，即形成了结晶质量比较好的薄膜；并且在此工艺条件下制备的ZnO薄膜厚度适中，薄膜透光率均在80%以上。随着ZnO薄膜在不同器件上的广泛应用，如窗口材料、透明导电电极、光电子集成器件等，使得不同衬底材料对在其上制备的ZnO薄膜各性能的影响这一课题值得研究。本文在不同衬底材料（玻璃、PET、PI）上以相同的溅射工艺制备AZO薄膜，使用同上的检测方法得出，在三种衬底材料上制备的AZO薄膜的透光率相差不多，均能达到80%

7、以上。PI衬底上制备的AZO薄膜的方块电阻最小。并且通过改变溅射功率、溅射气压、衬底温度这三种溅射工艺参数，研究它们对不同柔性衬底上AZO薄膜性能的影响。结果表明，当溅射功率为100W、溅射气压2.0Pa、衬底温度100℃时，在PET衬底上制备的AZO薄膜，光电性能良好；当溅射功率为125W、溅射气压3.0Pa、衬底温度150℃时，在PI衬底上制备的AZO薄膜，光电性能良好。关键词：磁控溅射；ZnO薄膜；AZO薄膜；衬底材料硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractZnOisakindofІІ-VІsemiconduct

8、ormaterial,withwidebandgapandhighexciton3.3eVatroomtemperature,thebindingenergy(60meV),alsohashighstability.Gi