铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

• 作者: 张昆辉 邵乐喜 黄惠良
• 来源期刊: 半导体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铝掺杂氧化锌(ZnO∶Al)薄膜 射频(RF)反应共溅射 织构 低温沉积 未退火
• 年，卷（期）: 2003,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 606-611
• 页数: 6页
• 分类号: TN304.2+1
• 字数: 3296字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-4177.2003.06.009

摘要

以金属锌(Zn)和铝(Al)为靶材采用射频(RF)反应共溅射技术在低温(200℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌(ZnO∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDX)、表面轮廓仪(α-Step)、X射线衍射 (XRD)和双光束紫外-可见光谱仪(UV-VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比(O2/Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2/Ar决定.通过对沉积参数的优化但未经退火处理,得到了六角纤锌矿结构单一(0002)结晶方向的ZnO∶Al薄膜,其可见光透过率达85%,电阻率在10-1～103Ω*cm之间.实验发展的低温RF共溅射技术不仅具有造价低廉、工艺简单可靠和材料来源广泛等特点,而且还能有效防止器件底层材料间的互扩散,沉积薄膜的性能基本符合光电器件涂层特别是薄膜太阳电池窗口层应用的要求,易于工业规模化地生产和推广.