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透明导电薄膜(Transparent Conductive Film)具有良好的光电性能,被广泛的应用于液晶显示器、透明电极太阳能电池以及各类光电器件中,其中应用最为广泛的是氧化物透明导电(Transparent Conductive Oxide,简称TCO)薄膜。其中ITO薄膜因其有毒且价格昂贵,限制了其应用范围。ZnO(Zinc oxide,简称ZnO)基薄膜因其自身的优点被开发研究后,已实现取代ITO薄膜的目的。氧化锌是具有六角纤锌矿结构的金属氧化物。室温下具有禁带宽度为3.37 eV的直接带隙,ZnO材料的激子束缚能比较高(约为60meV),性能稳定,不易与其他物质发生反应,被应用在光电器件中,因此选择合适的制备方法合成优异的ZnO薄膜材料成为研究热点。本文采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel),选用乙二醇甲醚作为溶剂,乙酸锌为体系前驱物,九水合硝酸铝和结晶四氯化锡作为掺杂剂提供Al源和Sn源,乙醇胺作为制备胶体的稳定剂,使用涂覆制膜法在衬底上经过热处理成功制备了未掺杂ZnO薄膜、Al掺杂ZnO薄膜和Sn-Al共掺ZnO复合薄膜。通过对本征ZnO制备工艺条件的研究得出预处理温度为180℃、衬底为Si片时,制备的薄膜性能最好。采用X射线衍射仪(X-ray diffraction,简称XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,简称SEM)、紫外可见分光光度计(Ultraviolet visible spectrophotometer,简称UV-Vis)、光致发光谱(Photoluminescence,简称PL谱)等测试手段对样品进行表征,分别对半导体薄膜的晶格参数、晶体结构、结晶质量、薄膜微观形貌、光学透过率及其禁带宽度进行了分析与研究,同时还对薄膜的电学性能进行分析和研究。结果表明:(1)向ZnO薄膜中引入Al和Sn两种元素,不改变薄膜的晶格结构,对薄膜的C轴择优取向及晶粒尺寸有一定的影响;(2)Al掺杂ZnO薄膜,薄膜的择优取向变好,晶粒变小,禁带宽度变大,表面光滑平整,薄膜的透过率均在90%以上,电阻率也都较低。(3)Sn-Al共掺ZnO薄膜,Sn的掺入改善了薄膜的光学性能,使薄膜的透过率进一步提高,电学性能更佳。