新型ZnO基透明導(dǎo)電氧化物薄膜的研究.pdf

1、本文采用直流磁控反應(yīng)濺射金屬鑲嵌靶Zn/Mo和Zn/W制備了高價態(tài)差摻鉬氧化鋅(ZnO：Mo，ZMO)和摻鎢氧化鋅(ZnO：W，ZWO)透明導(dǎo)電薄膜，研究了摻雜濃度、氧分壓、濺射電流、基板溫度等制備參數(shù)對ZMO和ZWO的薄膜結(jié)構(gòu)、電學(xué)和光學(xué)性能的影響；利用XRD、AFM、XPS、分光光度計、太赫茲(THz)透射譜等分析手段對薄膜進行表征與分析；制備了結(jié)晶性良好、載流子遷移率高的ZMO和ZWO薄膜。
　　直流磁控反應(yīng)濺射金屬靶制備的

2、ZMO透明導(dǎo)電薄膜為多晶的六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)；獲得了直流磁控濺射法制備具有良好光電特性的ZMO薄膜的最佳工藝條件；制得的ZMO薄膜的最低電阻率為7.9×10-4Ω·cm，相應(yīng)載流子遷移率為27.3cm2V-1s-1，載流子濃度為3.1×1020cm-3；在可見光區(qū)(400-700nm)的平均透射率為85％，折射率(550nm)為1.853，消光系數(shù)為7.0×10-3。研究表明，氧分壓對制備薄膜的光電特性有很大影響，通過改變氧分壓可以調(diào)節(jié)薄膜

3、載流子濃度，同時禁帶寬度隨載流子濃度的增加由3.37eV增大到3.8eV，并測得載流子有效質(zhì)量m*為0.33倍的電子質(zhì)量。
　　采用直流磁控反應(yīng)濺射方法，通過調(diào)節(jié)氧分壓在玻璃基底上制備了不同載流子濃度的ZMO透明導(dǎo)電薄膜。首次應(yīng)用太赫茲時域光譜技術(shù)研究了ZMO導(dǎo)電膜的太赫茲透射性質(zhì)及介電響應(yīng)，得到了電導(dǎo)率和薄膜折射率的頻譜，實驗結(jié)果很好地與經(jīng)典Drude模型相吻合。ZMO導(dǎo)電膜的太赫茲脈沖透射性質(zhì)表明通過調(diào)節(jié)ZMO薄膜的載流子濃度