基底温度对直流磁控溅射ito薄膜性能的影响

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1、第３５卷第１２期中国激光Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１２２００８年１２月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＡＳＥＲＳＤｅｃｅｍｂｅｒ，２００８文章编号：０２５８７０２５（２００８）１２２０３１０５基底温度对直流磁控溅射ＩＴＯ透明导电薄膜性能的影响曾维强姚建可贺洪波邵建达（中国科学院上海光学精密机械研究所，上海２０１８００）摘要用直流磁控溅射法制备透明导电锡掺杂氧化铟（ＩＴＯ）薄膜，靶材为ＩＴＯ陶瓷靶，组分为犿（Ｉｎ２Ｏ３）：犿（ＳｎＯ２）＝９∶１。运用分光光度计、四探针测试仪研究了基底温度对薄膜透过率、电阻率的影响，并用Ｘ射线衍射（Ｘ

2、ＲＤ）仪对薄膜进行结构分析。计算了晶面间距和晶粒尺寸，分析了薄膜的力学性质。实验结果表明，在实验设备条件下，直流磁控溅射ＩＴＯ陶瓷靶制备ＩＴＯ薄膜时，适当的基底温度（２００℃）能在保证薄膜８５％以上高可见光透过率下，获得最低的电阻率，即基底温度有个最佳值。薄膜的结晶度随着基底温度的提高而提高。关键词薄膜；ＩＴＯ透明导电膜；基底温度；直流磁控溅射中图分类号Ｏ４８４．４文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＣＪＬ２００８３５１２．２０３１犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犛狌犫狊狋狉犪狋犲犜犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狅狀狋犺犲犘狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳犜犻狀

3、犇狅狆犲犱犐狀犱犻狌犿犗狓犻犱犲犜犺犻狀犉犻犾犿狊犘狉犲狆犪狉犲犱犫狔犇犻狉犲犮狋犆狌狉狉犲狀狋犕犪犵狀犲狋狉狅狀犛狆狌狋狋犲狉犻狀犵ＺｅｎｇＷｅｉｑｉａｎｇＹａｏＪｉａｎｋｅＨｅＨｏｎｇｂｏＳｈａｏＪｉａｎｄａ（犛犺犪狀犵犺犪犻犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犗狆狋犻犮狊犪狀犱犉犻狀犲犕犲犮犺犪狀犻犮狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犛犺犪狀犵犺犪犻２０１８００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｉｎｄｏｐｅｄｉｎｄｉｕｍｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）ｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｅｒｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎｇｌａｓｓｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｂ

4、ｙｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，ｕｓｉｎｇａｎＩＴＯｔａｒｇｅｔｗｉｔｈａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ９０％Ｉｎ２Ｏ３ａｎｄ１０％ＳｎＯ２ｉｎｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｔｈｉｎｆｉｌｍ’ｓｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙａｎｄｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒａｎｄｆｏｕｒｐｏｉｎｔｐｒｏｂｅｍｅｔｅｒ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸｒａｙｄｉｆｆｒａ

5、ｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｐｌａｎａｒｓｐａｃｉｎｇａｎｄｃｒｙｓｔａｌｇｒａｉｎｓｉｚｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｔｈｅｍｅｃｈｅｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｉｌｍｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｅｓｔｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｇｏｔｗｈｉｌｅｔｈｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｂｏｖｅ８５％ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｐｅｒｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ２００℃，ｔｈａｔｉｓｔｏｓａｙｔｈｅｒｅｉｓａ

6、ｎｏｐｔｉｍａｌｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏｐｒｅｐａｒｅｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｈｉｎｆｉｌｍ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｅｃａｍｅｔｈｅｂｅｔｔｅｒｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｗａｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊ｔｈｉｎｆｉｌｍ；ＩＴＯｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｔｈｉｎｆｉｌｍｓ；ｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ１引言际制备工艺中它们往往是互相制约的。

7、要获得良好的透射率，需要在高温下使Ｓｎ充分氧化为高价态，锡掺杂氧化铟（ＩＴＯ）属于重掺杂氧缺陷ｎ型半导体材料，禁带宽度为３．５～４ｅＶ，具有高电导因为低价态的氧化物（ＳｎＯ）对光的吸收很大。高价态的Ｓｎ４＋代替Ｉｎ３＋在晶格中的位置，释放自由电率、高可见光透射率的优良光电性能，在液晶显示［１］子，同时需要足够的氧缺陷浓度，使自由电子在晶格器、太阳能电池等光电器件中得到广泛应用。中运动。氧缺陷形成的过程也会提供自由电子，但ＩＴＯ材料在可见光波段透射率高，同时还具有是在生成高价态Ｓｎ４＋的同时，会减少氧空位浓度。导电性能，优良的ＩＴＯ薄

8、膜需要两者兼顾，而在实收稿日期：２００８０１１０；收到修改稿日期：２００８０４２５作者简介：曾维强（１９８２－），男，硕士研究生，主要从事光电功能薄膜研究。Ｅｍａｉｌ：ｚｗｑ２８６＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ导师简介：贺洪波（１９７１