三峡大学材料与化工学院,无机非金属晶态与能源转换材料重点实验室,宜昌 443002
采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上沉积纳米结构Ti、Ga共掺ZnO薄膜(TGZO,Ga掺杂量为1.0%(原子分数,下同)),用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计(UV-Vis)、四探针测试仪、霍尔效应测试仪研究了Ti含量对TGZO薄膜的物相组成、表面形貌、电学和光学性能的影响。结果表明:所有TGZO薄膜均表现出六方纤锌矿的多晶结构,并具有(002)择优取向生长,在380~780 nm波长范围内具有良好的透射率(>86%);随着Ti含量的增加,TGZO薄膜的晶粒尺寸和可见光平均透射率均先增加后减小,而光学带隙和电阻率先减小后增加;Ti掺杂量为1.0%时,具有最高的可见光透射率92.82%,最窄的光学带隙3.249 eV,以及最低电阻率2.544×10-3 Ω·cm。
TGZO薄膜 溶胶凝胶法 光电性能 c轴择优取向 高透过率 TGZO thin film sol-gel method photoelectric property c-axis preferred orientation high transmittance
利用直流磁控溅射工艺在玻璃衬底上制备出了透过率高、电阻率较低的钛镓共掺杂氧化锌透明导电薄膜(TGZO)。研究了溅射压强对TGZO薄膜结构、形貌和光电性能的影响。研究结果表明,溅射压强对TGZO薄膜的结构和电阻率有重要影响。X射线衍射(XRD)表明,TGZO薄膜为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构多晶薄膜。薄膜的电阻率具有随着溅射压强的增大先减小,后增大的规律,在溅射压强为11 Pa时,实验获得的TGZO薄膜晶格畸变最小,电阻率具有最小值1.48×10-4 Ω·cm,透过率具有最大值94.3%。实验制备的TGZO薄膜附着性能良好,在400~760 nm波长范围内的平均透过率都高于90%。
TGZO薄膜 透明导电薄膜 溅射压强 磁控溅射 Ti Ga co-doped zinc oxide films transparent conducting films sputtering pressure magnetron sputtering