直流磁控濺射法制備Sn-Sb系透明導電氧化物薄膜.pdf

1、寬禁帶氧化物半導體材料是目前半導體材料領域的研究熱點之一，基于錫和銻的合金氧化物由于具有優(yōu)良的光電性能，引起了人們廣泛的關注．但是，目前系統(tǒng)地研究錫和銻的合金氧化物以及摻雜行為的研究很少． 本論文綜合介紹了半導體材料的摻雜機理，p型和n型透明導電氧化物(TCO)薄膜的研究進展，以及氧化銻和氧化錫的結構特征．以Sb-Sn二元體系錫銻相互摻雜獲得錫銻氧化物薄膜為研究內(nèi)容，利用直流反應磁控濺射法，成功制備了性能良好的n型和p型透明導電

2、錫銻氧化物薄膜，系統(tǒng)地研究了摻雜比、氧氣分壓比、熱處理溫度等工藝參數(shù)對薄膜性能的影響．利用高分辨X射線衍射儀(XRD)、紫外可見分光光度計(UV-Vis)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)，霍爾(Hall)測試等測試手段對各個工藝參數(shù)下制備的薄膜進行表征和分析。 研究結果表明： (1)隨氧氣流量的增加，Sb<,2>O<,4>：Sn薄膜的導電類型由n型轉(zhuǎn)變p型，當Sn/Sb比在10％～20％時，制得良好的p型透明導電Sb<,2

3、>O<,4>：Sn薄膜，隨熱處理溫度的升高，薄膜的結晶性能和電學性能得到提高，薄膜的空穴濃度最高達5.64×10<'19>cm<'-3>，電阻率最小為0.18Ω·cm； (2)當氧分壓比為0～9％時，成功制得n型SnO<,2>：Sb薄膜，電阻率最小為5.1×10<'-3>Ω cm，電子濃度最大為4.63×10<'20>cm<'-3>， SnO<,2>：Sb薄膜的導電類型隨氧氣流量的繼續(xù)增加發(fā)生n型向p型的轉(zhuǎn)變，這是由于薄膜中Sb