TMZO透明导电氧化物薄膜的制备及其光电性能研究

发布时间：2025-06-04 00:45

　　由于半导体工业的快速发展,透明导电氧化物（TCO）薄膜材料在太阳能电池、触控面板、发光二极管以及窗口材料等领域的应用越来越广泛,但是到目前为止,大多数工业领域的TCO材料还是以氧化铟锡（ITO）为主,由于铟属于稀有金属、储量有限,因此随着TCO材料需求的进一步扩大,研制新型TCO材料代替ITO薄膜的需求已经愈加急迫。氧化锌（ZnO）作为一种新型的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料具有优良的光电、压电和铁电特性,并且通过掺杂可以进一步提高ZnO薄膜的光电性能,同时ZnO的原材料在自然界中储量丰富、成本低廉,被认为是最具潜力代替ITO薄膜的TCO材料。到目前为止人们对ZnO基薄膜单元素掺杂进行了非常广泛的研究,但是对于ZnO薄膜二元掺杂的研究还很有限。本文将以高密度钛镁共掺氧化锌（TMZO）陶瓷靶为溅射源,通过射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上制备高质量TMZO薄膜,所使用的TMZO陶瓷靶的质量分数比为96 wt%ZnO:2 wt%TiO₂:2wt%MgO。利用X射线衍射仪（XRD）、X射线能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应仪等测试仪器详细研究了...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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图2.1KDJ-567型超高真空多功能复合镀膜设备的实物图及衬底处理三种ZnO基靶材，分别为纯氧化锌（ZnO）陶瓷靶和钛镁共掺氧化锌（TMZO）陶瓷靶。靶材的纯度m，其中ZnO陶瓷靶由纯ZnO粉末烧结而成，YMgO粉末烧结而成，TMZO陶瓷靶由ZnO粉....

图2.3X射线衍射原理图

2.3X射线衍射原理图O晶体为例，其（002）晶面衍射角θ=34.40，此时晶格常数（c）可由公式[38]（2.222222l43clahkhk+++=，,。由晶面间距可以计算薄膜内应变（ε）[39]100%00×=dddε，ε，可以由公式（....

图2.4XPS的工作原理示意图

图2.4XPS的工作原理示意图首先会从X射线源中发射出X射线照射被X射线激发，当射线的能量达到阈值时出电子进行收集、分析，对其特定的能量如X射线能量为E，在入射过程中E转化动能（Ek），这三个能量满足关系式：析器所收集，通过光谱分析可以得到样品谱与谱峰....

图2.6TU-1901型双光束紫外-可见分光光度计的实物图

图2.6TU-1901型双光束紫外-可见分光光度计的实物图光度计测量得到的薄膜样品吸收光谱或透射光谱可以用来研相互作用。对半导体薄膜而言，不同掺杂体系的TCO薄膜形貌，同时具有不同的光学禁带宽度和紫外吸收边，并且存，就是在单色光辐射照射到薄膜表面时，当其波长λ小于吸....

本文编号：4049063