Al-Sn摻雜的ZnO薄膜與AZO-p-Si異質結的制備和性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、ZnO是一種直接帶隙寬禁帶II-VI族化合物半導體材料,特別是摻雜的ZnO薄膜不僅具有類金屬的導電性,而且對可見光表現(xiàn)出高透過率。由于ZnO薄膜具備成本低廉、在氫等離子體環(huán)境中穩(wěn)定性高以及容易實現(xiàn)低溫沉積等優(yōu)點,所以在薄膜太陽電池、紫外探測器、發(fā)光器件、薄膜晶體管以及平板顯示器等領域具有很大的開發(fā)潛力,也是最有希望替代ITO薄膜的材料。
  本文采用射頻磁控濺射技術制備了Sn摻雜的ZnO(TZO)薄膜、Al與Sn共摻雜的ZnO(A

2、TZO)薄膜以及AZO/p-Si異質結,研究了Sn濺射功率、襯底溫度、生長時間對TZO、ATZO薄膜性能的影響,研究了退火對AZO/p-Si異質結整流特性和光生伏特效應的影響。通過研究得出以下主要結果:
  1、TZO薄膜:首先通過優(yōu)化Sn的濺射功率,得出當Sn濺射功率為20W時,TZO薄膜可以獲得最小的電阻率為6.99×10-2Ω cm,在400~900nm波段平均透過率為77.19%,具有最小的腐蝕電流密度2.59×10-8A

3、/cm2和最大的極化電阻1.20×106Ω;然后研究了襯底溫度對薄膜性能的影響,襯底溫度由30℃升高到160℃,薄膜的結晶質量得到改善,導電性提高了1.43倍;最后研究了生長時間對TZO薄膜性能的影響,隨著生長時間增加,薄膜的結晶質量逐漸變好,平均透過率最高可達80.35%,電阻率最低可達5.04×10-2Ω?cm。
  2、ATZO薄膜:首先通過優(yōu)化Sn的濺射功率,得出當Sn濺射功率為5W時,ATZO薄膜可以獲得最小的電阻率為1

4、.49×10-3Ω?cm,在400~900nm波段平均透過率為88.77%;當Sn濺射功率為10W時,ATZO薄膜具有最小的腐蝕電流密度1.30×10-8A/cm2和最大的極化電阻1.40×106Ω;然后研究了襯底溫度對薄膜性能的影響,襯底溫度由30℃升高到160℃,薄膜的結晶質量得到改善,導電性提高了2.55倍;最后研究了生長時間對ATZO薄膜性能的影響,隨著生長時間增加,薄膜的結晶質量逐漸變好,平均透過率最高可達90.90%,電阻率

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