透明导电CdIn2O4薄膜的结构和Seebeck效应

在Ar和O2混合气氛中,利用直流反应磁控溅射Cd-In合金靶制备了CdIn2O4(简称CIO)薄膜,利用AFM和XRD技术表征了薄膜的形貌和组成,用XPS分析了薄膜的化学成分和元素价态,并在室温下测量了CIO薄膜的Seebeck效应以及加入磁场后的Seebeck效应.实验结果表明CIO薄膜是多晶薄膜,其表面粗糙度为1.60～2.60nm,晶粒大小为13～36nm,晶界清晰.它由CIO相和In2O3相组成,部分样品还含有微量的CdO相,退火处理后氧缺乏状态和氧充足状态的面积比由退火前的0.69增加到0.71,薄膜的导电性能得到提高.CIO薄膜具有非常明显的Seebeck效应,温差电动势随温差的增加而线性增加,温差电动势率随着电阻的增加而减小;加入磁场后,薄膜的温差电动势率变小.文章对制备条件和结构的关系以及Seebeck效应和加入磁场后的Seebeck效应的机理作了详细探讨.     

不掺杂In2O3透明导电薄膜的制作

采用反应蒸发技术制作不掺杂Ｉｎ２Ｏ３透明导电薄膜，薄膜厚度为１５０～２００ｎｍ、方块电阻为６０～２００Ω／□，透光率为８０％～９４％（波长λ＝６００ｍｍ）。了蒸发过程氧气充入量和蒸发时间对薄膜的光电特性的影响，说明低蒸发速率和限制氧气流量是获得优质薄膜的关键。     

复合效应对掺杂氧化物透明导电薄膜的影响

首次引入复合效应对不同价态差的掺杂氧化物透明导电（TCO）薄膜的载流子浓度及其迁移率进行了分析。对于较高温下制备的TCO薄膜,对载流子迁移率起主要作用的散射机制是带电离子散射和电中性复合粒子散射。带电离子散射迁移率与带电离子的有效电荷数大致呈反比关系,在载流子浓度相同的情况下,随着复合几率增大,价态差分别为3和4的TCO薄膜中的带电离子的平均有效电荷分别趋于1和2,因此带电离子散射迁移率也随之增大,分别趋于价态差为1和2的TCO薄膜的带电离子散射迁移率。而对于价态差为3的TCD薄膜,由于电中性复合粒子的数量较少,对载流子的散射最弱,因此在复合几率较大的情况下,价态差为3的TCO薄膜有可能获得比价态差为1的TCO薄膜更高的载流子迁移率。     

In2O3：Sn和ZnO：Al透明导电薄膜的结构及其导电机制

基于对锡掺杂三氧化铟(Sn-doped In2O3,简称ITO)和铝掺杂氧化锌(Al-doped ZnO,简称ZAO)薄膜退火前后XRD数据的分析,研究了薄膜晶格常数畸变的原因,同时讨论了ITO和ZAO薄膜的导电机制.结果表明,低温沉积ITO薄膜的晶格膨胀来源于Sn2+对In3-的替换,导电电子则由氧缺位提供;高温在位制备和退火处理后薄膜的晶格收缩来源于Sn4+对In3+的替换,导电电子则主要由Sn4+取代In3+后提供.低温ZAO薄膜的晶格畸变来源于薄膜中的残余应力,导电电子的来源则同高温在位和退火处理后的薄膜一致,即由Al3+对Zn2+的替换和氧缺位两者共同提供     

不掺杂In_2O_3透明导电薄膜的制作

采用反应蒸发技术制作不掺杂 Ｉｎ２Ｏ３透明导电薄膜，薄膜厚度为 １５０～２００ ｎｍ、方块电阻为６０～２００ 、透光率为８０％～９４％（波长６００ ｎｍ）。讨论了蒸发过程氧气充入量和蒸发时间对薄膜的光电特性的影响，说明低蒸发速率和限制氧气流量是获得优质薄膜的关键。     

透明导电薄膜的研究进展

主要对目前国际上研究较多的几种透明导电薄膜,如金属膜、透明导电氧化物(TCO)薄膜(In2O3基、SnO2基、ZnO基及TiO2基薄膜)、p型材料及多层膜的性能、制备工艺、研究现状及最新进展进行了较为详细的阐述。介绍了一些较为特殊的透明导电薄膜材料。展望了透明导电薄膜未来的研究方向及发展前景。     

柔性透明导电薄膜ZAO

随着电子器件向小型化和轻便化方向发展,柔性衬底的透明导电薄膜有望成为硬质衬底透明导电薄膜的更新换代产品,因此其研究备受关注.柔性透明导电薄膜ZAO具有优异的光电性能且资源丰富、成本低、对环境无污染,成为当前的研究热点.总结了近年来对柔性衬底材料处理的方法,介绍了柔性透明导电薄膜ZAO的结构和光电特性.评述了柔性ZAO薄膜的研究现状,并对其近期研究和应用工作做了展望.     

透明导电氧化物薄膜的新进展

透明导电氧化物（TCO）薄膜In2O3:Sn和SnO2:F都已经发展成熟，分别大规模应用于平板显示器和建筑两大领域。最近几年，TCO薄膜的研究又进入了一次复兴时期，研究和开发出几类具有明显特色的新型TCO薄膜。ZnO基TCO薄膜有替代In2o3:Sn薄膜的趋势；多元TCO薄膜材料可以调整其性能来满足某些特殊应用的需求；具有高载流子迁移率的In2O3：Mo薄膜为进一步提高TCO薄膜的性能打开了一条新路；真正的p型TCO薄膜为制造透明电子元器件迈出了第一步。     

透明导电氧化物薄膜研究的新进展

透明导电氧化物(TCO)薄膜因其良好的光电性能,在光电器件上应用广泛,且已成为研究热点.p型TCO薄膜的出现开辟了透明导电氧化物研究的新领域,红外透明导电氧化物薄膜拓展了TCO薄膜的应用范围.该文综述了近几年p型TCO薄膜的研究进展,并简单介绍了新兴的红外透明导电氧化物薄膜的研究进展.     

腐蚀法制备绒面ZnO透明导电薄膜

利用中频脉冲磁控溅射系统制备高透过率、高电导率的平面ZnO薄膜。对平面ZnO薄膜进行短时间弱酸腐蚀,可以获得绒面效果的ZnO透明导电薄膜。分析了工作气压和衬底温度对薄膜绒面结构的影响,获得了适合薄膜太阳能电池的绒面ZnO透明导电薄膜。当压力控制在1.92Pa左右,衬底温度150～170℃范围内沉积的薄膜具有最佳的绒面和较低的电阻率,电阻率可达5.57×10-4Ω·cm,载流子浓度2.2×1020cm-3,霍尔迁移率40.1cm2/V·s,在可见光范围平均透过率超过85%。     

中频脉冲溅射制备绒面ZnO透明导电薄膜

采用中频脉冲磁控溅射系统制备高透过率、高电导率的平面ZnO薄膜。电阻率为5.57×10-4Ω·cm,载流子浓度2.2×1020cm-3,霍尔迁移率40.1cm2/V·s,可见光范围内(400～800nm)的平均透过率大于85%。用酸腐蚀的方法可以获得绒面效果。分析了气压和温度对绒面结构的影响,获得了适合薄膜太阳能电池要求的绒面ZnO透明导电薄膜。     

AZO透明导电薄膜的制备技术、光电特性及应用

AZO透明导电薄膜是一种半导体氧化物薄膜材料,具有高的载流子浓度和较大的光学禁带宽度,因而具有优异的光电性能,极具应用价值.本文介绍了AZO透明导电薄膜的晶体结构和光电特性,综述了国内外对AZO薄膜所开展的研究工作,并简要地介绍了AZO薄膜的实际应用.     

ITO薄膜的光电发射效应

作为导电电极材料ITO透明薄膜被广泛应用于摄像管、场致发射板、等离子体显示及液晶显示器件中。通过实验我们发现被铯激活后的ITO薄膜具有光电发射效应。本文报告了实验的基本过程及对ITO—Cs薄膜光电发射特性的测试结果。ITO—Cs薄膜的光电发射特性对大面积的光电器件、平板显示器件的发展会有很大的促进作用。     

ZnO和Al2O3缓冲层对AZO透明导电膜薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法,以纯度为99.9%,质量分数98%ZnO、2%Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,在预先沉积了ZnO和Al2O3的玻璃衬底上制备了Al2O3掺杂的ZnO薄膜。研究并对比了两种不同的缓冲层对ZnO∶Al(AZO)薄膜的微观结构和光电性能的影响。并借助X线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱仪(UV-Vis)等方法测试和分析了不同缓冲层,对AZO薄膜的形貌结构、光电学性能的影响。结果表明:加入缓冲层后,在衬底温度为200℃时,溅射30min,负偏压为60V、在氮气气氛下经300℃退火处理后,制得薄膜的可见光透过率为83%～87%,AZO薄膜的最低电阻率,从9.2×10-4Ω.cm(玻璃)分别下降到8.0×10-4Ω.cm(ZnO)和5.4×10-4Ω.cm(Al2O3)。     

P型透明导电材料及器件应用研究进展

基于透明器件广阔的应用前景,P型透明导电材料及器件应用成为该领域研究的热点,并在近年来取得了令人瞩目的进展.综述了P型ZnO基氧化物、P型含铜氧化物、P型硫族化合物等透明导电材料及其器件应用的研究现状,重点介绍了近年来出现的P型掺杂的新方法、新机制及新材料的性能,并指出了今后的发展趋势和研究重点.