| 氧化铟掺铪红外透明导电薄膜 |
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| 引用本文： | 田丰,毕然,赵雯媛,韩锋博,李雅丹,郑传涛,王一丁.氧化铟掺铪红外透明导电薄膜[J].光子学报,2020,49(9):71-77. |
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| 作者姓名： | 田丰 毕然 赵雯媛 韩锋博 李雅丹 郑传涛 王一丁 |
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| 作者单位： | 吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012,吉林大学 电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春 130012 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家重点研发计划;吉林省科技发展计划项目 |
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| 摘 要： | 采用射频磁控溅射与退火工艺相结合的方法,分别在石英和硒化锌(ZnSe)衬底上制备了掺铪氧化铟(IHfO)薄膜,掺杂比例In2O3∶HfO2为98wt.%∶2wt.%.测试了薄膜的组成结构和3～5μm红外波段的光电性质,分析了退火温度、薄膜厚度和氧气流速对薄膜性能的影响.X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱表明,制备的IHfO薄膜具有氧化铟的立方体结构,掺杂铪并没有影响氧化铟的生长方向,但是减小了晶格间距,铪与铟外层电子形成新的杂化轨道.傅里叶变换红外光谱表明,随着退火温度的增加,IHfO薄膜在3～5μm波段的透过率逐渐下降,沉积在ZnSe衬底上的薄膜具有更平稳的透过率,厚度为100nm薄膜在3～5μm波段平均透过率为68%.测试霍尔效应表明,随着氧气流速的增加,IHfO薄膜电阻率逐渐增加,载流子浓度减小,霍尔迁移率变化不明显.晶界散射是影响IHfO薄膜迁移率的主要因素,当氧气流速为0.3sccm时,薄膜最佳电阻率为3.3×10~(-2)Ω·cm.与透可见光波段的导电氧化铟锡(ITO)薄膜相比,制备的IHfO薄膜可以应用在3～5μm红外波段检测气体,红外制导等领域.
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| 关 键 词： | 磁控溅射 中红外 透明导电薄膜 氧化铟 掺杂 |
Infrared Indium Oxide Hf-doped Transparent Conductive Films |
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| TIAN Feng,BI Ran,ZHAO Wen-yuan,HAN Feng-bo,LI Ya-dan,ZHENG Chuan-tao,WANG Yi-ding.Infrared Indium Oxide Hf-doped Transparent Conductive Films[J].Acta Photonica Sinica,2020,49(9):71-77. |
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| Authors: | TIAN Feng BI Ran ZHAO Wen-yuan HAN Feng-bo LI Ya-dan ZHENG Chuan-tao WANG Yi-ding |
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