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1、306西安理工大學(xué)學(xué)報JournalofXi’anUniversityofTechnology(2011)Vo1．27No．3文章編號：1006-4710(2011)03-0306-05氧氣流量對磁控濺射AZO薄膜光電性能的影響丁宇，蔣百靈，田亞萍，馬二云，張曉靜，曹智睿，趙志明(西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安710048)摘要：采用直流反應(yīng)磁控濺射方法在載玻片基體上制備AZO薄膜，研究氧氣流量對所制備AZO薄膜光電性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，氧氣流量顯著影響AZO薄膜的光電性能和結(jié)晶狀況，當(dāng)氧氣流量高于0．08×10m／s時所制備的薄膜可見光透過率高
2、但薄膜不導(dǎo)電；當(dāng)氧氣流量低于0．04×10m／s時沉積的薄膜呈現(xiàn)出金屬性特征，薄膜導(dǎo)電不透明；只有在一個較窄的氧氣流量范圍內(nèi)才能制備出光電性能均優(yōu)的AZO薄膜。當(dāng)氧氣流量為0．06×10m／s時沉積的AZO薄膜具有較低的電阻率，為2．39×10n·cm，且薄膜在可見光區(qū)薄膜的平均透過率在90％以上。關(guān)鍵詞：AZO薄膜；直流反應(yīng)磁控濺射；氧氣流量；光電性能中圖分類號：0484．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AInfluenceofOxygenFluxonOptoelectronicPropertiesofAZOFilmsDepositedbyMagnetronSputteringMe
3、thodDINGYu，JIANGBailing，TIANYaping，MAEryun，ZHANGXiaojing，CAOZhirui，ZHAOZhinling(FacultyofMaterialsScienceandEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：AZOfilmsaredepositedontotheglasssubstratesbyDCmagnetronsputteringmethod．Thein—fluencesofoxygenflowonoptoelectro
4、nicpropertiesandmicrostructureofAZOarestudied．TheresultsshowthatoxygenfluxcandramaticallyaffecttheoptoelectronicpropertiesandcrystallinestatusofAZOfilms．Thefilmshaveexcellenttransmittancebutpoorelectronicconductivityatanoxygenfluxhigherthan0．08×10一m／s．Whiletheoxygenfluxislowerthan0．04×
5、10一m。／s．thefihnsdepositedex．hibitmetalliccharacteristic(conductivebutnottransparent)．Accordingly，onlyinanarrowrangeofOX·ygenfluxAZOfilmswithbothhightransmittanceandlowresistivitycanbeobtainedorprepared．Thefilmpreparedat0．06×10一m／soxygenfluxhasalowresistivityof2．39×10一Q·cm．a(chǎn)ndatrans-mit
6、tanceofabove90％inthevisiblerange．Keywords：AZOfilms；DCmagnetronsputtering；oxygenflux；optoelectronicproperties自然界中透明的物質(zhì)往往不導(dǎo)電，如玻璃、水晶定性好等優(yōu)點(diǎn)，是迄今為止最佳的ITO膜替代品。等，導(dǎo)電的或者說導(dǎo)電性好的物質(zhì)又往往不透明，如目前制備AZO薄膜的方法，主要包括磁控濺射金屬材料、石墨等。但在一些應(yīng)用中如平板顯示器(MS)4。、分子束外延(MBE)、脈沖激光沉積和太陽電池光電板中的電極材料就需要既導(dǎo)電又透(PLD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、噴射熱分
7、解、溶明的物質(zhì)，透明導(dǎo)電薄膜正好符合這樣的要求，是比膠一凝膠(So1．Ge1)等。其中磁控濺射方法以其沉較有特色的一類材料?。目前，透明導(dǎo)電膜的研究積速率高、成膜質(zhì)量好、與襯底附著力強(qiáng)、制備成本主要集中在摻雜金屬氧化物如ITO(In0：Sn)、FTO低而適宜大面積生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，頗受人們的青睞，其靶(SnO：F)等。盡管目前ITO薄膜仍是普遍使用的材可以是Zn／A1合金靶，也可以是AZO陶瓷靶。透明導(dǎo)電薄膜材料，但研究者們正在力圖尋找一種AZO陶瓷靶雖然能避免成膜過程中靶氧化的發(fā)生，價格低廉且性能優(yōu)異的ITO替代材料。AZO(ZnO但制造復(fù)雜、成本高，且只能用射頻濺
