基底溫度對直流磁控濺射ito薄膜性能的影響

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1、第３５卷第１２期中國激光Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１２２００８年１２月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＡＳＥＲＳＤｅｃｅｍｂｅｒ，２００８文章編號：０２５８７０２５（２００８）１２２０３１０５基底溫度對直流磁控濺射ＩＴＯ透明導(dǎo)電薄膜性能的影響曾維強(qiáng)姚建可賀洪波邵建達(dá)（中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所，上海２０１８００）摘要用直流磁控濺射法制備透明導(dǎo)電錫摻雜氧化銦（ＩＴＯ）薄膜，靶材為ＩＴＯ陶瓷靶，組分為犿（Ｉｎ２Ｏ３）：犿（ＳｎＯ２）＝９∶１。運(yùn)用分光光度計(jì)、四探針測試儀研究了基底溫度對薄膜透過率、電阻率的影響，并用Ｘ射線衍射（Ｘ

2、ＲＤ）儀對薄膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。計(jì)算了晶面間距和晶粒尺寸，分析了薄膜的力學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件下，直流磁控濺射ＩＴＯ陶瓷靶制備ＩＴＯ薄膜時(shí)，適當(dāng)?shù)幕诇囟龋ǎ玻埃啊妫┠茉诒ＷC薄膜８５％以上高可見光透過率下，獲得最低的電阻率，即基底溫度有個(gè)最佳值。薄膜的結(jié)晶度隨著基底溫度的提高而提高。關(guān)鍵詞薄膜；ＩＴＯ透明導(dǎo)電膜；基底溫度；直流磁控濺射中圖分類號Ｏ４８４．４文獻(xiàn)標(biāo)識碼Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＣＪＬ２００８３５１２．２０３１犐狀犳犾狌犲狀犮犲狅犳犛狌犫狊狋狉犪狋犲犜犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狅狀狋犺犲犘狉狅狆犲狉狋犻犲狊狅犳犜犻狀

3、犇狅狆犲犱犐狀犱犻狌犿犗狓犻犱犲犜犺犻狀犉犻犾犿狊犘狉犲狆犪狉犲犱犫狔犇犻狉犲犮狋犆狌狉狉犲狀狋犕犪犵狀犲狋狉狅狀犛狆狌狋狋犲狉犻狀犵ＺｅｎｇＷｅｉｑｉａｎｇＹａｏＪｉａｎｋｅＨｅＨｏｎｇｂｏＳｈａｏＪｉａｎｄａ（犛犺犪狀犵犺犪犻犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犗狆狋犻犮狊犪狀犱犉犻狀犲犕犲犮犺犪狀犻犮狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犛犺犪狀犵犺犪犻２０１８００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｉｎｄｏｐｅｄｉｎｄｉｕｍｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）ｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｅｒｅｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎｇｌａｓｓｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｂ

4、ｙｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，ｕｓｉｎｇａｎＩＴＯｔａｒｇｅｔｗｉｔｈａｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ９０％Ｉｎ２Ｏ３ａｎｄ１０％ＳｎＯ２ｉｎｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｔｈｉｎｆｉｌｍ’ｓｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙａｎｄｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒａｎｄｆｏｕｒｐｏｉｎｔｐｒｏｂｅｍｅｔｅｒ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＸｒａｙｄｉｆｆｒａ

5、ｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒｐｌａｎａｒｓｐａｃｉｎｇａｎｄｃｒｙｓｔａｌｇｒａｉｎｓｉｚｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｔｈｅｍｅｃｈｅｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｉｌｍｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｅｓｔｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｇｏｔｗｈｉｌｅｔｈｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｂｏｖｅ８５％ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｐｅｒｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ２００℃，ｔｈａｔｉｓｔｏｓａｙｔｈｅｒｅｉｓａ

6、ｎｏｐｔｉｍａｌｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏｐｒｅｐａｒｅｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｈｉｎｆｉｌｍ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｅｃａｍｅｔｈｅｂｅｔｔｅｒｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｗａｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊ｔｈｉｎｆｉｌｍ；ＩＴＯｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｔｈｉｎｆｉｌｍｓ；ｓｕｂｓｔｒａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ１引言際制備工藝中它們往往是互相制約的。

7、要獲得良好的透射率，需要在高溫下使Ｓｎ充分氧化為高價(jià)態(tài)，錫摻雜氧化銦（ＩＴＯ）屬于重?fù)诫s氧缺陷ｎ型半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為３．５～４ｅＶ，具有高電導(dǎo)因?yàn)榈蛢r(jià)態(tài)的氧化物（ＳｎＯ）對光的吸收很大。高價(jià)態(tài)的Ｓｎ４＋代替Ｉｎ３＋在晶格中的位置，釋放自由電率、高可見光透射率的優(yōu)良光電性能，在液晶顯示［１］子，同時(shí)需要足夠的氧缺陷濃度，使自由電子在晶格器、太陽能電池等光電器件中得到廣泛應(yīng)用。中運(yùn)動(dòng)。氧缺陷形成的過程也會(huì)提供自由電子，但ＩＴＯ材料在可見光波段透射率高，同時(shí)還具有是在生成高價(jià)態(tài)Ｓｎ４＋的同時(shí)，會(huì)減少氧空位濃度。導(dǎo)電性能，優(yōu)良的ＩＴＯ薄

8、膜需要兩者兼顧，而在實(shí)收稿日期：２００８０１１０；收到修改稿日期：２００８０４２５作者簡介：曾維強(qiáng)（１９８２－），男，碩士研究生，主要從事光電功能薄膜研究。Ｅｍａｉｌ：ｚｗｑ２８６＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ導(dǎo)師簡介：賀洪波（１９７１