1、本文采用鋅、鋁靶直流磁控濺射的方法，制備Zn-Al-Zn三明治結(jié)構(gòu)的ZnO∶Al(AZO)薄膜。主要研究襯底溫度在170℃～270℃范圍內(nèi)，薄膜的結(jié)晶性能、電學(xué)性能和光學(xué)性能及組織形貌隨襯底溫度的變化;通過調(diào)節(jié)氧氬比，研究氧氬比在1∶1～1∶4范圍內(nèi)變化時(shí)，薄膜的結(jié)晶狀態(tài)、電學(xué)性能、光學(xué)性能和組織形貌隨氧氬比的影響，摸索出最佳襯底溫度和氧氬比范圍;在最佳襯底溫度和氧氬比條件下，通過鍍鋁時(shí)間的控制，調(diào)節(jié)ZnO薄膜中鋁的摻雜量;通過對不同A

2、l摻雜量樣品的X光衍射、透光性，電阻率測試分析，研究Al摻雜前后的薄膜光電性能及結(jié)構(gòu)形貌的變化;在空氣氣氛下，將薄膜分別在300℃、400℃、500℃的退火溫度下，退火1～3小時(shí)，觀察退火溫度和時(shí)間對薄膜性能的影響。使用等離子化學(xué)氣相沉積(PECVD)方法，初步制備了具有不同摻硼量的氫化非晶硅薄膜，通過改變硼烷和硅烷的流量比，研究不同摻雜量對薄膜透光性和電阻率的影響。
　　適當(dāng)提高襯底溫度對改善薄膜的結(jié)晶有益。當(dāng)提高襯底溫度，XR

3、D衍射峰會慢慢沿著(002)晶向擇優(yōu)生長。在190℃時(shí)，衍射峰最強(qiáng)，晶粒尺寸也最小。在較低或較高的襯底溫度情況下就易于形成結(jié)晶取向混亂的多晶硅薄膜，擇優(yōu)取向變差。因此，適合的襯底溫度是獲得結(jié)晶質(zhì)量好的氧化鋅薄膜的重要因素之一。
　　薄膜的光電性能對氧分壓的高低比較敏感。在氧氣含量極低時(shí)，薄膜呈現(xiàn)黑色，此時(shí)是呈現(xiàn)類金屬特性，電阻率比較低。當(dāng)氧氣含量較低時(shí)（氧氬比1∶3～1∶4），薄膜由金屬特性向半導(dǎo)體過渡，透光性明顯變好，導(dǎo)電性能大

4、幅度改善。當(dāng)氧氣含量較高時(shí)（氧氬比1∶1），由于氧空位下降導(dǎo)致載流子濃度降低，導(dǎo)電性能下降。只有在在氧氣含量適當(dāng)時(shí)，薄膜的電阻率最小。
　　不同濃度Al摻雜的ZnO薄膜的峰形很近似，只是衍射峰強(qiáng)度和角度略有不同。具體來說，隨著鋁摻雜濃度的增大，衍射峰強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，薄膜的結(jié)晶性隨著鋁摻雜濃度的增大而變差，當(dāng)鋁摻雜量為1.03％時(shí)，薄膜的晶粒尺寸最小，最小值為20.5mm。ZnO∶Al薄膜的電阻率先隨Al含量的增大而減小，當(dāng)Al含

5、量在Wt=1.52％，獲得最小的方塊電阻為212Ω/□，可推測當(dāng)Al含量過高時(shí)，電阻會有所增加。不同的鋁摻雜量對透光性影響不大，在可見光范圍內(nèi)(400～800nm)，透射率基本一致，均在85％以上，吸收邊會隨著鋁摻雜濃度的提高而向紫外區(qū)移動。當(dāng)鋁摻雜量大體在1～1.5％范圍內(nèi)時(shí)，制得的AZO薄膜性能最佳。
　　退火處理能明顯改善對薄膜的導(dǎo)電性。合適的退火工藝能使薄膜重組再結(jié)晶，薄膜的內(nèi)部結(jié)晶形式和化學(xué)配比發(fā)生了改變，從而達(dá)到降低薄

6、膜電阻率的目的。薄膜電阻率在退火1.5小時(shí)后達(dá)到最低，并且不會隨著退火時(shí)間的延長而降低。
　　在用PECVD制備非晶硅薄膜中，當(dāng)摻雜比例R＜0.01時(shí)，隨著硼烷與硅烷濃度比例的增加，薄膜中晶核的開始形成與長大，出現(xiàn)微晶粒，晶態(tài)比隨之增高。同時(shí)電阻率下降很快，跨越了三個數(shù)量級;當(dāng)摻雜比例R＞0.01時(shí)，隨著硼烷與硅烷濃度比例由2％增加到4％，薄膜的晶態(tài)比呈下降趨勢，此時(shí)硼摻雜會抑制薄膜的晶化，電阻率下降平緩。輕量的硼摻雜對晶化有利，