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真空 ›› 2018, Vol. 55 ›› Issue (6): 64-67.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2018.06.14

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直流射频耦合制备微纳结构 AZO 薄膜及其性能研究

姚婷婷 1,仲召进 1,2,李 刚 1,汤永康 1,杨 勇 1,金克武 1,沈洪雪 1,王天齐 1,彭塞奥 1,金良茂 1,沈鸿烈 3,甘治平 1,马立云 1   

  1. 1.中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司,浮法玻璃新技术国家重点实验室,安徽 蚌埠 233000; 2.大连交通大学,辽宁 大连 116028;3.江苏省能量转换材料与技术重点实验室,江苏 南京 211106
  • 收稿日期:2018-01-31 出版日期:2018-11-25 发布日期:2018-12-10
  • 作者简介:姚婷婷(1987-),女,辽宁省阜新市人,工程师,硕士。
  • 基金资助:
    安徽省重点研究与开发计划项目(1704a0902010,1704a0902014),安徽省科技重大专项(17030901085),江苏 省能量转换材料与技术重点实验室资助

Study on fabrication and properties of micro-nano structure AZO films by DC coupled RF sputtering

YAO Ting-ting 1, ZHONG Zhao-jin 1,2, LI Gang 1, TANG Yong-kang 1, YANG Yong 1, JIN Ke-wu 1, SHENG Hong-xue 1, WANG Tian-qi 1, PENG Saiao 1, JIN Liang-mao 1, SHEN Hong-lie 3, GAN Zhi-ping 1, MA Li-yun 1   

  1. 1.State Key Laboratory of Advanced Technology for Float Glass Technology,(CNBM)Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry Co., Ltd., Bengbu 233000, China; 2. Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China; Jiangsu Key Laboratory of Material and Technology for Energy Conversion, Nanjing 211106, China
  • Received:2018-01-31 Online:2018-11-25 Published:2018-12-10

摘要: 采用直流射频耦合磁控溅射法结合线棒刮涂法在玻璃衬底上室温生长微纳结构铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜,底层 AZO 薄膜射频功率占比从 50%调整到 90%。通过扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)、霍尔效应测试系统、紫外可见分光光度计、光电雾度仪重点研究了 AZO 薄膜的表面形貌、晶体结构、电学性能和光学性能。研究结果表明,提高底层 AZO 薄膜射频功率占比对微纳结构 AZO 薄膜光电性能有显著的影响,底层 AZO 薄膜射频功率占比 80%时薄膜表现最低电阻率 5.32×10-4 Ω·cm,可见光波段平均光学雾度 36.3%。随着底层 AZO 薄膜射频功率占比的增加,薄膜表面形貌、生长形态和结晶性能发生较大变化,并得到具有陷光作用且光电性能优良的微纳结构 AZO 薄膜。

关键词: AZO 薄膜, 表面形貌, 微纳结构, 靶电压, 电学性能, 雾度

Abstract: Micro -nano structured Al -doped ZnO thin films were deposited by DC -RF coupled magnetron sputtering system binding winding bar scraping coating on glass substrates at room temperature. The RF sputtering power ratio of basement AZO film was adjusted from 50% to 90% . The structure, surface morphology, optical and electrical properties of the micro -nano structured AZO films were investigated by X-ray diffractometer, scanning electronic microscope, Hall effect test system, ultravioletvisible spectrophotometer and WGW, respectively. The results indicate that the resistivity of the micro-nano structured AZO film is dominated by RF sputtering power ratio of the basement AZO film. The films deposited under RF sputtering power ratio of 80% exhibit the lowest resistivity of  5.32×10-4 Ω·cm. The average optical haze is approximately 36.3% in the visible wavelength. With the increase of RF sputtering power ratio, the surface morphology, growth form and the particle size of the films change greatly. Meanwhile, the micro-nano structured AZO films show light trapping effect and excellent optical and electrical properties.

Key words: AZO thin films, surface morphology, micro-nano structure, target power, electrical property, haze

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