1、氧化鋅（ZnO）材料具有優(yōu)良的光電、鐵電和壓電等特性，可以很方便地制備出各種結(jié)構(gòu)、性能優(yōu)良的薄膜，已經(jīng)成為最近20年來半導(dǎo)體材料研究的熱點。摻雜氧化鋅具有原料容易得到、無毒、價格低廉以及沉積溫度較低等優(yōu)勢，已成為替代 ITO薄膜的最理想材料之一，在平板顯示器、太陽能電池、傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　本文采用射頻磁控濺射制備技術(shù)，在普通玻璃襯底上沉積摻鎵 ZnO（GZO）透明導(dǎo)電薄膜，并利用XRD、XPS、四探針測試儀、紫外/

2、可見光分光光度計、接觸角測試儀等表征手段研究GZO薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)以及光電綜合性能，并用光譜擬合法設(shè)計應(yīng)用程序，計算了GZO薄膜的光學(xué)常數(shù)，獲得了如下主要結(jié)論：
　　(1)襯底溫度對GZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的影響。不同襯底溫度下所制備的GZO薄膜均為多晶六角纖鋅礦的結(jié)構(gòu)，并且具有c軸擇優(yōu)取向，摻雜沒有改變薄膜的晶體結(jié)構(gòu)。襯底溫度的改變，對薄膜的結(jié)晶性能和光電性質(zhì)有著明顯的影響，當(dāng)襯底溫度為400℃時，G

3、ZO薄膜的衍射峰最強、半高寬最窄（0.116°）、晶粒尺寸最大（70.9 nm）、光電綜合性能性能最優(yōu)（963.5 S?cm-1）。另外，襯底溫度還對GZO薄膜的光學(xué)能隙和表面能具有較大影響，隨著襯底溫度的升高，光學(xué)能隙單調(diào)增加，而表面能則先增大后減小，當(dāng)襯底溫度為400℃時表面能達到最大值（35.75 mJ/m2）。
　　(2)靶基距對GZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的影響。靶基距從65 mm增加到70 mm時，GZO薄膜的衍射峰強度增

4、大、結(jié)晶質(zhì)量變好、電阻率減小、透過率升高；而當(dāng)靶基距大于70 mm并繼續(xù)增大時，GZO薄膜的各項性能反而退化。實驗結(jié)果表明，當(dāng)靶基距為70 mm時，GZO薄膜的衍射峰強度最大、結(jié)晶質(zhì)量最好、光電綜合性能最佳（918.9 S?cm-1）。
　　(3)濺射壓強對GZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的影響。在不同濺射壓強的條件下，GZO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和光電性能隨著濺射壓強的增加而呈現(xiàn)出先變好而后變差的趨勢，當(dāng)濺射壓強為0.5 Pa時，GZO薄膜的衍

5、射峰強度最強（1.70×104 cps）、晶粒尺寸最大（52.0 nm）、品質(zhì)因數(shù)最高（747.09 S?cm-1），具有最優(yōu)的光電綜合性能。
　　(4)濺射時間對GZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的影響。濺射時間過短或過長，都會使得GZO薄膜內(nèi)部的晶界和缺陷增加，載流子的遷移率下降，結(jié)晶質(zhì)量變差，導(dǎo)電性能降低。當(dāng)濺射時間為25 min時，GZO薄膜的結(jié)晶質(zhì)量最佳、電阻率最低（8.56×10-4Ω?cm），導(dǎo)電性能最好。
　　(5)運

6、用遺傳算法計算薄膜的光學(xué)常數(shù)（折射率 n和消光系數(shù)k）。擬合的透過率與實際測量完全吻合，在可見光區(qū)范圍內(nèi)GZO薄膜的折射率隨波長增大而逐漸減小，表現(xiàn)出正常色散關(guān)系。消光系數(shù)受襯底溫度的影響較小，在可見光區(qū)消光系數(shù)接近10-4，結(jié)果表明GZO薄膜具有很好的透光性能。
　　(6)制備GZO薄膜的最佳工藝條件。通過研究制備工藝參數(shù)對GZO薄膜微觀結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)和光電綜合性能的影響，得到了制備GZO薄膜的最佳工藝條件為：襯底溫度為400℃