8
4.5本章总结 10
5衬底温度改变时CdO:In薄膜性能优化研究 10
5.1衬底温度对CdO:In薄膜的表面粗糙度影响 10
5.2衬底温度对CdO:In薄膜的电学性能的影响 10
5.3衬底温度对CdO:In薄膜的光学性能的影响 11
5.4本章总结 13
结论 14
参考文献 15
致谢: 16
1、引言
1.1课题研究背景
透明导电薄膜与人们传统的观点不同,透明导电薄膜是一种透明的材料但是却能够导电。正是由于这个特殊点,使得透明薄膜成为在日常生产生活中一类具有重要的材料,并且在诸多的实验领域也有涉及,收到了一定的效果和收益。透明导电薄膜主要包括几种不同的类型,有氧化物薄膜,金属薄膜,氮化物薄膜以及经过不同元素掺杂组成的混合薄膜。
但由于金属薄膜和氮化物薄膜在某些方面不能够满足生产上的要求,因此人们转而开始研究氧化物透明导电薄膜。经研究在现代的特定领域中也有重要作用,因此这类薄膜已经成为透明导电薄膜研究实验中的主角。虽然氧化物透明导电薄膜在一些方面很好的满足于各类不同的生产要求,但在其他方面还是有一些不能够满足的地方,因此通过改进In的含量和制备工艺如衬底温度等改良透明氧化透明薄膜的结构,光学和电学方面的性能,致使CdO:In材料满足新时期的生产要求【1】。
薄膜的制备工艺和方法的条件对透明氧化薄膜的性能和结构有重要的影响。其中在实验中制备的方法多种多样,主要包括磁控溅射,单脉冲溅射法,热蒸发,喷射热解法和过滤阴极真空电弧法。其中过滤阴极电弧法的设备简易,成本低廉,而且能制备均匀导电薄膜的数量较多。但是磁控溅射法是在实验室中使用最多的一种制备薄膜的方法。磁控溅射法是一种笼统的总称,根据实验运用的电源的方法的不同可分为直流溅射、射频溅射以及反应磁控溅射等。其中磁控溅射法有诸多的优点,比如能够大面积的制备氧化物薄膜,操作简单,从而满足工业化的发展要求,这也使得这个方法成为了应用十分广泛的方法。氧化镉属于宽禁带直接带隙化合物半导体,具有高效的导电性和对光很强的吸收性,在太阳电能利用和光敏导体等电子元件中有着跨时代的作用,而利用和改良这个优点成了十分重要的研究内容。铟元素本身是一种重要的透明氧化薄膜基本构成元素,In掺杂能够提高其部分光波的透光率。铟掺杂氧化镉薄膜的性能随着在In掺杂含量和衬底温度改变时而得到优化这个猜想也得到了理论证明,继而以In作为一种重要的掺杂元素在当今的实验中被重点的研究。
1.2透明导电薄膜的研究现状
近几年来,薄膜的研究和制备方法得到了很多的改良,特别是氧化物透明导电薄膜方面,其中铟掺杂氧化镉又是研究的重中之重。但是由于In本身的一些缺陷使得一些性能缺陷在薄膜上有了些许的体现,因此需要在一些技术上进行改良,才能使TCO薄膜的研究和发展不受到此类缺陷的影响。同时,由于在中国此类材料需求不大,而且成本较高,在工业生产中只能批量生产可见光平均透射率达到某种比例的薄膜,无法满足更多方面的要求,所以目前国内所应用的透明导电薄膜主要依靠国外进口。但是其他具有和透明导电薄膜性能相类似的材料,以当前的技术水平不足以制造出来。所以当前研究的导体的透明透光性是迫在眉睫。薄膜电学电阻率的研究和透明导电薄膜结构最优化的研究也是至关重要。 In掺杂CdO基透明导电薄膜性能优化研究(2):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205212.html