氧分压对直流磁控溅射制备ZnO:Ga透明导电薄膜特性的影响

无机材料学报, 2007, 22(6): 1113-1116. doi: 10.3321/j.issn:1000-324x.2007.06.019

氧分压对直流磁控溅射制备ZnO:Ga透明导电薄膜特性的影响

马全宝 ^1, , 叶志镇 ^2, , 何海平 ^3, , 朱丽萍 ^4, , 张银珠 ^5, , 赵炳辉 ^6,

1.浙江大学,材料系硅材料国家重点实验室,杭州,310027

2.浙江大学,材料系硅材料国家重点实验室,杭州,310027

3.浙江大学,材料系硅材料国家重点实验室,杭州,310027

4.浙江大学,材料系硅材料国家重点实验室,杭州,310027

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6.浙江大学,材料系硅材料国家重点实验室,杭州,310027

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2006CB604906) 国家自然科学基金(60276044;60340460439) 浙江省自然科学基金(Y405126)

关键词： ZnO:Ga , 透明导电氧化物薄膜 , 磁控溅射 , 氧分压 , 光电特性

Effects of Oxygen Partial Pressure on the Properties of Transparent Conductive ZnO:Ga Films Prepared by DC Reactive Magnetron Sputtering

通过直流反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了掺镓ZnO(ZnO:Ga)透明导电薄膜,研究了氧分压对ZnO:Ga透明导电薄膜结构和电光学性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的薄膜具有c轴择优取向的六角多晶结构.ZnO:Ga透明导电薄膜的晶粒尺寸强烈依赖于氧分压的大小,随着氧分压的增大薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,在氧分压为0.30 Pa时沉积的ZnO:Ga薄膜半高宽最小,晶粒尺寸最大.薄膜的电阻率随着氧分压的增大先减小后增大,沉积薄膜的最低电阻率可达3.50×10-4Ω·cm.此外,所有ZnO:Ga薄膜在可见光范围内的平均透射率均超过90%.

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