1、目錄 目錄摘要 ...........................................................................................................................................11 實驗 ...................................................................

2、.....................................................................32 結(jié)果與討論2.1 薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌 ..........................................................................................................32.2 薄膜的電學和光學特性.........

3、..........................................................................................53 結(jié)論 ............................................................................................................................

4、............8Effects of Annealing on Properties of ZnO／Cu／ZnO Transparent Conductive Film李文英，鐘建，張柯，汪元元，尹桂林，何丹農(nóng)。LiWen—ying1，ZHONG Jian2，ZHANG Ke2 WANG Yuan—yuan2，YIN Gui 一 1in2．HE Dan—nong1’2(1 上海交通大學材料科學與工程學院，上海 200240

5、； 2 納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心，上海 200241) (1 School of Materials Science and Engineering．Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；2 National Engineering Research Center for Nanotechnology，Shanghai 200241，China)摘要：室溫下利用

6、磁控濺射制備了 ZnO／Cu／ZnO 透明導電薄膜，采用 X 射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、霍爾效應(yīng)測量儀和紫外 一可見分光光度計研究了薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌、電學及光學等性能與退火溫度之 間的關(guān)系。結(jié)果表明：退火前后薄膜均具有 ZnO(002)擇優(yōu)取向，隨著退火溫度的升高，薄膜的晶化程度、晶粒粒徑及粗糙度增加，薄膜電阻率先降低后升 高，光學透過率和禁帶寬度先升高后降低。150。C 下真空退火的 ZnO

7、／Cu／ZnO薄膜的性能最佳，最高可見光透光率為 90．5％，電阻率為 1．28×10- 4Q·cIn，載流子濃度為 4．10×1021 cm 。關(guān)鍵詞：退火；ZnO；Cu；透明導電薄膜中圖分類號：TN304；0484 文獻標識碼：A 文章編號：1001—4381(2015)01—膜的影響，通過對薄膜的形貌、結(jié)構(gòu)、光學和電學性能進行表征，確定薄膜性能與形貌、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并獲得使薄膜綜合性能達到最優(yōu)的實驗

8、條件。1 實驗采用 MS500B 型超高真空多靶磁控濺射儀制備 Zn()／Cu／Zn()薄膜。選用普通載玻片為基片，依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗 10min，之后用純氮氣 (99．99％)吹干，置于超高真空 MS500B 磁控濺射儀的沉積室內(nèi)。濺射的本底壓 強為 5×10 一‘Pa，工作壓強為 0．8Pa，濺射氣體為高純氬氣(99．999％)。ZnO／Cu／ZnO 膜為上下對稱結(jié)構(gòu)，上下兩層 ZnO 厚度均為 50n

9、m 左右，Cu 厚度 為 10nm。選用的靶材是 ZnO 靶 (純度為 99．99％)和 Cu 靶(純度為99．99％)，二者直徑均為 7．6cm。ZnO 采用射頻濺射，射頻功率為 30W，氬氣流量為 40sccm；Cu 采用直流濺射，功率為 80W，氬氣流量為 50sccm。濺射前對靶材均進行 10min 的預(yù)濺射，以去除靶材表面的污染物。濺射過程中基片溫度 均為室溫。濺射后，將樣品轉(zhuǎn)移到管式爐內(nèi)，分別于 1 50，300，450℃

10、下真空退火 1h。薄膜的厚度用 OPTREI．muhiscop 型橢偏儀測。2 結(jié)果與討論2．1 薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌圖 l 所示為不同退火溫度下 ZnO／Cu／ZnO 薄膜的 XRD 圖譜。圖 1 中20=43．3。對應(yīng)的是 Cu(111)晶相，未出現(xiàn)其他 Cu 相。20=34．4。對應(yīng)的是ZnO 的(002)衍射峰，未出現(xiàn) ZnO 其他晶相，表明 ZnO 為多晶纖鋅礦結(jié)構(gòu)且具有高度的 r 軸擇優(yōu)取向。這是因為與其他晶面如(1 10)，(

11、100)相比，ZnO(002)晶面的表面能最低，為 9．9eV／nm2[1“，因此 ZnO 通常具有 C 軸擇優(yōu)取向，這 種現(xiàn)象也存在于 Ag 摻雜 ZnO 薄膜中 Els]。經(jīng) 150，300，450℃退火后， ZnO(002)和 Cu(111)衍射峰明顯增強，半峰寬不斷減小，(002)衍射峰向高角度偏移，且其對應(yīng)的 2 口角越來越接近 PDF 標準譜圖中(002)衍射角(34．4。)， 以上表明隨著退火溫度的升高，ZnO 晶粒逐漸長