Ar流量对磁控溅射制备Al掺杂ZnO薄膜的影响

• 作者: 赵笑昆 李博研 冯波
• 来源期刊: 真空与低温
• 学科: 工学
• 关键词: Al掺杂ZnO 射频磁控溅射 Ar流量 晶粒生长
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 薄膜技术
• 页码范围: 32-37
• 页数: 6页
• 分类号: O484|TG174.444
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7086.2021.01.004

摘要

Al掺杂ZnO(AZO)具有电导率高、光学透射率高的优点,且原料来源丰富、制备成本低廉,被认为是最有应用潜力的透明导电薄膜.本文利用射频磁控溅射制备30 cm×30 cm尺寸大面积AZO薄膜,研究了气压恒定时,Ar流量对薄膜晶粒生长机制、电学和光学性能的影响.结果表明,AZO薄膜晶粒均表现出垂直基片方向的c轴择优取向生长,随Ar流量增大取向变弱;薄膜表面晶粒尺寸大小分布不均匀,随Ar流量增大,大晶粒数量增多,表面出现长度为100 nm、宽度为30 nm的棒状晶;随着Ar流量增大,载流子浓度由4.52×1020 cm-3略微增大至6.2×1020 cm-3,霍尔迁移率由4.79 cm2/(V·s)提升至10.46 cm2/(V·s),电阻率在Ar流量94 mL/min时达到最低值1.01×10-3Ω·cm.薄膜可见光平均透射率均大于78％,禁带宽度约3.8 eV.