溅射功率对Mo掺杂ZnO(MZO)透明导电薄膜的影响

• 作者: 李召阳 陈祎祎 雷金坤 李继文 熊美
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: Mo掺杂ZnO 透明导电薄膜 电学性能 光学性能
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究·开发|Research & Development
• 页码范围: 2114-2122
• 页数: 9页
• 分类号: TB34
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2022.02.017

摘要

Mo原子具有较高的价态(+6),每个掺杂的Mo原子可以向ZnO晶体贡献4个自由电子,因此,Mo原子被认为是提高ZnO薄膜导电性的潜在掺杂剂.采用射频磁控溅射制备不同溅射功率下的MZO透明导电薄膜,研究溅射功率对MZ O薄膜表面形貌、微观结构、组织以及光电性能的影响.实验结果表明,不同功率制备的MZO薄膜样品都沿(002)方向择优生长;MZO薄膜中的Mo离子以+6价存在;MZO薄膜的禁带宽度为3.41.此外,射频功率对MZO薄膜的表面形貌、晶体结构、电学和光学性质有很大影响.当溅射功率为150 W时,MZO薄膜具有最佳光电综合性能.此时,150 W的MZO薄膜的粒径为70.93 nm;在可见光范围内的平均透过率为81.85％,电阻率为9.2×10-4Ω·cm.同时,利用椭偏仪对MZO薄膜的折射率和消光系数进行测试.通过测试结果计算了不同功率下MZ O薄膜的复介电函数、耗散因子和能量损失函数.最后,根据有效单振子理论分析了MZ O薄膜的色散特性.