PLD法制备AZO薄膜与其光电性能的分析

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1、PLD法制备AZO薄膜及其光电性能的研究摘要AZO(ZnO:Al)薄膜和其他类型的透明导电氧化物（TCO）薄膜相比优势比较明显，比如说价格低、毒性低、稳定性好。AZO薄膜的应用范围广泛，是新型TCO薄膜中最具有发展前景的一种。在本文中，使用了脉冲激光沉积法在载玻片和ITO衬底上分别沉积AZO薄膜，主要分析了衬底温度以及氧气分压对AZO薄膜的晶体结构、光学性能和电学性能的影响，并得到了以下结论：1.当衬底温度在200℃~300℃范围内时，在载玻片和ITO衬底上的AZO薄膜均表现为c轴择优生长，形成具有良好结晶性的薄膜。当衬底温度不断升高，载玻片衬

2、底上AZO薄膜的c/a值逐渐减小，ITO衬底上AZO薄膜的c/a值逐渐增大。当氧气分压在0.8Pa~2.0Pa范围内时，载玻片和ITO上均为c轴择优生长，结晶性能良好，当氧气分压不断增加，载玻片以及ITO衬底上薄膜的c/a值不断的降低。在ITO衬底上沉积的AZO薄膜比在载玻片衬底上沉积的薄膜粗糙度更小。2.在不同衬底温度下，载玻片和ITO衬底上沉积的AZO薄膜在可见光范围内的平均透过率均在80%以上。随着氧气分压的增加或测试温度的升高，载玻片和ITO上沉积的AZO薄膜的光吸收曲线吸收边均有红移现象，薄膜光学禁带宽度逐渐减小。3.当衬底温度在20

3、0℃、氧气分压在0.8Pa~2.0Pa之间，此时AZO薄膜-4-2-1具有较小的电阻率2.5×10Ω·cm和较大品质因子2.2x10Ω。AZO薄膜对I光照敏感，反向电压和正向电压下光照引起电流明显增加，说明AZO薄膜具有良好的光电响应。关键词：脉冲激光沉积掺铝氧化锌表面形貌光电性能禁带宽度IISTUDYONTHEPLDPREPAREDAZOTHINFILMSANDRELATEDOPTOELECTRONICPROPERTIESABSTRACTComparedtoothertypesoftransparentconductiveoxide(TCO)

4、thinfilms,AZO(ZnO:Al)andthinfilmshaveobviousadvantages,forexample,inexpensiveandrelativelylowtoxiceffects,betterstability.Asanewgenerationoftransparentconductivefilms,AZOfilmhasthemostdevelopmentpotentialinverybroadapplicationprospects.Inthispaper,itisfoundthatbothsubstratet

5、emperatureandoxygenpartialpressurehaveeffectsonthefilmstructure,surfacemorphology,optoelectronicpropertiesofAZOfilmsweredepositedonglassslidesandITOsubstratesbypulsedlaserdeposition,theresultsareasthefollowings:1.AZOthinfilmsdepositedonglassslidesandITOcoatedglasssubstratess

6、howc-axispreferentialorientedgrowthwithexcellentcrystallinity,whenthesubstratetemperaturerangesfrom200℃to300℃.Thec/aratioofAZOthinfilmsonglassslidesdecreases,however,thatofAZOthinfilmsonITOcoatedglasssubstratesincreaseswiththeincreaseofsubstratetemperature.AZOthinfilmsdeposi

7、tedonglassslidesandITOcoatedglasshavec-axispreferentialorientedgrowthwithexcellentcrystallinity,whentheoxygenpartialpressurerangesfrom0.8Pato2.0Pa.Bothofthec/aratiosofAZOthinfilmsonglassslidesandITOcoatedglasssubstratesdecreaseswiththeincreaseofoxygenIIIpartialpressure.Thero

8、ughnessofAZOthinfilmsonITOcoatedglassislargerthanthatofAZOthinfilmsonglasss