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《射頻磁控濺射法制備IMO薄膜的結構及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、武漢理l：人學壩Ij學位論義中文摘要中又捅斐透明導電氧化物(TCO)薄膜材料具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等共同的光電特性，廣泛地f娩用于平面顯示器件、太陽能電池、反射熱鏡、氣體敏感器件、特殊功能窗口涂層及其他光電子、微電子、真空電子器件等領域。目前透明導電氧化物薄膜主要包括In203、Sn02、ZnO、CdO及其摻雜體系。前人的實驗發(fā)現，在IIl203薄膜中摻入Mo后，薄膜的電阻率會急劇下降。由于摻雜的Mo以M06+離子代替In203中In3+離子，M06+和IIl3+離子的價態(tài)差為3，使得薄膜在少量的摻雜條件下就可以獲得較多的自由載流子，從而具有高的
2、載流子遷移率和低的光學吸收；IMO薄膜因此很快成為新型TCO薄膜中的研究熱點。本文采用射頻磁控濺射技術制備高價念差Mo．In203透明導電薄膜。研究了鋁摻雜量和基片溫度等參數對IMO薄膜結構和光電性能的影響。利用XRD、SEM等分析手段對薄膜進行表征與分析；制備了結晶性良好、電阻率較低的IMO薄膜。主要的研究結果及分析如下：1、從不同IMO薄膜SEM表面形貌圖中可以看出，IMO薄膜樣品表面較為平整，薄膜表面顆粒均勻致密。同時隨著鉬摻量的增加，薄膜顆粒的粒徑隨之減小。2．X射線衍射譜()(】m)顯示IMO薄膜具有與In203相同的方鐵錳礦結構，沒有觀察到Mo或其氧化物
3、的結構特征譜線，表明在摻入Mo原子以后，Mo：In203薄膜并沒有改變純In203薄膜的結構或形成新的品格結構。本研究中摻雜量的改變范圍對IMO薄膜的晶格結構以及晶粒尺寸的影響不大。在基片溫度為350℃左右時，并具有(222)面的擇優(yōu)取向的生長，但是在較低的溫度下生長出來的薄膜結晶性能較差，只有一個非晶鼓包而沒有明顯的衍射峰，隨著基片溫度的增加，衍射峰逐漸增大，薄膜的結晶性能也逐漸提高。因此適當提高基片的溫度，可以制備出結構性能較好的蹦O薄膜。3、制備IMO薄膜較好的工藝條件為：沉積氣壓為2．0Pa，氬氣流量為40Sccm，基底溫度為350℃，濺射功率為200W。當
4、鉬片大小為2．5x2．5mm時，在這個工藝上獲得的IMO薄膜的電阻率為1．53x10。Q-cm，載流子遷移率約為23．2cm2V。s～，載流子濃度為2．10×1015cm～，可見光范圍(400．700nm)平均可見光透過率大于80％。4、研究表明，摻雜濃度和基底溫度均對采用陶瓷靶的射頻磁控濺射法制備的薄膜的光電性能有很大影響。在較高的基底溫度和合適的工藝參數(沉積氣壓、氬氣流量及濺射功率)下，濺射粒子獲得能量沉積在基底表面，得到結晶較好的IMO薄膜，從而具有高的可見光透過率。武漢理1i人學壩lj學位論義5、根據體系磁性產生的機理，IMO薄膜可能具有一定的磁性。因此測
5、試了IMO薄膜的磁性能，并研究了不同基底溫度和Mo摻量對薄膜磁性能的影響。實驗結果表明，在摻入Mo后，具有一定的磁性，飽和磁化矩在100emu／cm3左右。磁性能的變化規(guī)律隨著基底溫度升高而增大，隨著Mo摻雜濃度提高而增大。關鍵詞：透明導電氧化物，氧化銦，磁控濺射法，電阻率，光透過性，磁性能武漢理T人學碩Ij學位論義ABSTRACTTransparentConductiveOxide(TCO)thinfilmsexhibitveryimpressiveproperties，i．e．highelectricalconductivity,hightransmittanc
6、eofvisiblelight，highreflectivityofinfraredlightandothercharacteristicsofsemiconductor,andhavebeenusedinmanyfields，suchasflat-paneldisplays，solarcells，sensorofgas，specialfunctionalcoat．Thestudiesoftransparentconductiveoxide，like，ZnO，Sn02and111203havebeencarriedonextensively．In203isaprom
7、isingcandidatetomeettheabovepropertiesasaTCOshost．TransparentconductiveoxidefilmsofIn203-MohavebeensuccessfullyfabricatedbyusingRFmagnetronsputtering．Thedependenceofelectrical，opticalandstructurepropertiesofIMOfilmsondepositionparameters，suchassubstratetemperatureandModopingcontent，h
