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透明导电氧化物薄膜因为电阻率比较低、可见光波段透过率高的特点,已经被广泛应用在太阳能电池的前表面电极、平板显示器、低辐射玻璃,触摸屏控制面板,飞机上的除霜玻璃等领域。最近几年,对p型透明导电氧化物的研究逐渐成为热点之一。已经投入生产应用的透明导电薄膜基本都是n型导电薄膜,p型导电薄膜应用很少。SnO2作为一个合适的p型掺杂材料,非常有希望投入到未来实际应用中。1.采用磁控溅射法在石英衬底上使用金属A1靶、SnO2陶瓷靶制备了掺A1的SnO2多层透明导电薄膜。制备稳定的p型SnO2:Al透明导电薄膜的最佳制备条件是溅射过程中衬底温度为300℃,每层铝膜沉积时间为40s,溅射结束后在470℃保温4h后退火。在本实验中最高p型导电空穴浓度达到+5.854×1019cm-3,相应的最低电阻率为2.878×10-2Ω·cm,薄膜的霍尔迁移率比较低为2.721cm2(V·sec)-1。2. SnO2:A1薄膜具有四方晶系锡石结构。经过470℃保温4h热处理后,薄膜平均晶粒大小为13.16nm,晶粒体积变小、密度增加,薄膜表面变平滑、粗糙度下降。SnO2:A1薄膜经过热处理后,薄膜样品的可见光平均透过率大于未处理前的薄膜样品,达到80%以上。3.在玻璃衬底上通过磁控溅射方法制备的SnO2:Sb薄膜结晶性良好,是具有四方晶系锡石结构的多晶膜,主要沿(110)、(200)晶面择优取向生长。SnO2:Sb薄膜表面十分均匀、致密,是由柱状纳米颗粒构成,具有比较好的的微观结构。通过采用磁控溅射方法经过550℃保温4h热处理后,制备了结晶性良好的NiO薄膜,薄膜沿(200)、(220)晶面择优取向生长。4.利用上面制备出来的p型薄膜和n型薄膜在石英和玻璃衬底上分别制备p-SnO2:Al/n-SnO2:Sb同质结和p-NiO/n-SnO2:Sb异质结。SnO2:Al/SnO2:Sb同质结薄膜结晶性良好,具有良好的微观形貌。该同质结的I-V曲线呈非线性变化,具有整流特性,开路电压为3.77V。在可见光范围内,该同质结的平均透过率为72.4%。P-NiO/n-SnO2:Sb异质结为结晶性质良好的多晶膜,具有较高质量的微观结构,异质结的晶格适配度δ=12.9%。该异质结的I-V曲线呈非线性变化,表现出非常好的整流性,开路电压为3.5V。在可见光范围内,该异质结的平均透过率为81%。