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J.F.Chang 等利用射频反应磁控溅射法在 7059 玻璃和硅片上沉积了 AZO 薄膜,并研究

了靶材成分、射频功率、衬底温度、压强、氧分压、退火温度以及退火时间对薄膜的微观结构、
光电特性的影响。实验获得了

002 择优取向、高透明度、低电阻率的光滑薄膜,并且分析得出

射频功率的升高及沉积后的退火处理都能导致薄膜电阻率的降低。

T.L. Yang 等利用射频磁

控溅射法在有机衬底沉积了附着性好,电阻率低的多晶

AZO 薄膜。其电阻率为 1.84×10-

3Ωcm , 载 流 子 浓 度 4.62×10.20cm-3 , 霍 耳 迁 移 率 7.4cm2 / v.s. 可 见 光 平 均 透 射 率 达
84%。R.J.Hong,En-Gang Fu 等利用中频磁控溅射法在玻璃、硅片衬底上制备了 AZO 薄膜,
发现工作气体

(氧气或氩气)分压、衬底温度对薄膜结构、光电特性有重要的影响。D.H.Zhang

等利用射频磁控溅射法在聚亚安脂和聚丙烯己二酸聚合物衬底上沉积了

AZO 薄膜,发现衬

底温度、溅射功率、气压、靶材的成分都会影响成膜的质量。

K.Ellmer 等同时利用射频和直流

励磁磁控溅射制备了

AZO 薄膜,对靶材增加直流激励能提高薄膜的沉积速率,通过调整

DC:RF 的比可以调谐靶的电压和离子的能量。W.W.Wang 等利用直流磁控溅射法以 Zn-Al
金属靶材

(Al

∶3wt%)为源在玻璃衬底上制备了 AZO 薄膜,实验得出最佳工艺参数:衬底温

250

℃,O2/Ar 比为 10

∶40,溅射功率 55W。Chitra Agashe 等报道了射频、中频、直流各种

磁控溅射的沉积参数

(包括靶材参杂浓度、膜厚、溅射气压、沉积温度)对薄膜光电性能的影响。

关于

AZO 薄膜的多靶式共溅镀法报道也越来越多。K.Tominaga 等报道了 Zn 靶在 ZnO

∶Al 和

Zn 靶共溅成膜中的作用及 Zn 靶中的 Co,Mn 和 Cr 杂质对成膜的影响。Byeong-YunOh 等利
用多靶式共溅镀法制备了

AZO 薄膜,研究发现 Al 掺杂没有改变 ZnO 的纤锌矿结构,随着

Al 浓度的增加薄膜表面变得粗糙,当 Al 掺杂为 2.07wt%时薄膜的电阻率为 6×10-3Ωcm,
载流子浓度

2×1020cm-3,可见光透射率高达 90%。P.J.Kelly 等介绍了一种新奇的镀膜方法:

脉冲直流磁控溅射法,分析了直流磁控溅射和射频磁控溅射的局限性,并用此法制备出高
质量、少缺陷、有较好光电性能的

AZO 薄膜。

  

2.2 溶胶--凝胶工艺

  溶胶

--凝胶法是目前制备纳米薄膜的最重要的方法之一。该方法工艺设备简单,无需真

空条件,制作成本低;易获得均匀相多组分体系,可以有效地控制薄膜的组分和结构;薄
膜制备温度低,易在各种不同形状的基底上实现大面积成膜。所以国内外已有很多研究人员
用该方法来制备

AZO 薄膜。

  

A.E.Jimenez 等采用浓度为 14%(w/w)的 Zn(CH3COO)2·2H2O 的甲醇溶液作为前驱

体,

Al/Zn 原子比为 1.1(AlCl3·6H2O)或者 0.218(Al 2∶(NO3)3·9H2O)为掺杂剂,利用溶

--凝胶法制备出 c 轴择优取向,六角形结构,高电导率,可见光谱区透射率高达 90%的

AZO 薄膜。R.Maity 等采用摩尔浓度为 0.85mol/l 的(Zn(CH3COO)2·2H2O)的异丙醇溶液为
前驱体,二乙醇胺为稳定剂,(

AL(NO3)3·9H 2O)为掺杂剂,利用溶胶--凝胶浸渍法制

备了

AZO 薄膜,研究发现室温下,对于不同的 A1 掺杂浓度,膜的电导率在 0.08 至 1.39S

cm 范围,实验过程中还发现了 Poole-Frenkel 效应。T.Schuler,M.A. Aegerter 利用上述

材料通过溶胶

--凝胶法在 DESAGAF45 衬底上制备了 AZO 薄膜,

  并研究了其光电特性和结构特性。

G.G.Valle 等采用 Zn(CH3COO)2·2H2O 的乙醇溶液作

为前驱溶液,丁二酸或氢氧化锂为水解催化剂,通过溶胶

--凝胶法制备了近紫外至近红外

可见光范围内高透射率,光学带隙为

4.4eV 的 AZO 薄膜。吕敏峰等采用 SO1-Gel 工艺在普

通载玻片上制备出

C 轴择优取向性、高可见光透过率以及高电导率的 AZO 薄膜。研究结果表

明:所制备的薄膜为纤锌矿型结构,表面平整、致密。实验发现,当

Al3+离子掺杂浓度为