Al-Sn摻雜的ZnO薄膜與AZO-p-Si異質結的制備和性能研究.pdf

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