透明导电薄膜(I):掺杂透明导电氧化物薄膜

透明导电氧化物薄膜具有良好的光电性能.作为前电极,此类半导体材料薄膜广泛应用于半导体器件.本文以典型的掺杂TCO薄膜为切入点,综述了透明导电氧化物薄膜的发展历史及应用,重点阐述了几种典型掺杂TCO薄膜的结构特征、光电特性、制备方法及应用展望.     

透明导电薄膜(Ⅱ):多元透明导电氧化物薄膜

透明导电薄膜具有可见光区透光及一定的导电性,包括金属基、氧化物基及其他化合物基透明导电薄膜等.以多元氧化物基透明导电氧化物(TCO)薄膜为对象,综述其组份、组织、相结构、禁带宽度、光电性能等方面的研究进展,并对多元和掺杂TCO薄膜的光电性能进行比较.     

透明导电薄膜(Ⅳ):石墨烯透明导电薄膜

石墨烯透明导电薄膜具有十分优异的光学、热学、电学和力学性能,在未来的柔性光电子器件中具有明显的优势.本文详细阐述石墨烯的结构及性质,综述以PET为衬底的TiN/石墨烯/PET薄膜、ZnO/石墨烯/PET薄膜、GaN/石墨烯/PET薄膜,以PI为衬底的PI/石墨烯/ZnO复合薄膜和石墨烯/Ag纳米线薄膜的研究进展,并概述石墨烯透明导电薄膜的应用领域.     

石墨烯透明导电薄膜的研究进展

石墨烯是目前发现的唯一存在的二维原子晶体,在薄膜制备中具有很多优点,如高化学和机械稳定性、高透光率、良好的导电性、优异的柔韧性以及原料廉价等,因而被认为是制备透明导电薄膜最有前途的材料之一.文中主要针对单层石墨烯的制备以及石墨烯基透明导电薄膜的研究进展进行综述,并对其发展前景进行展望.     

钛镁共掺氧化锌透明导电薄膜的制备及其光电性能

采用磁控溅射工艺制备了钛镁共掺氧化锌(TMZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜,通过紫外-可见分光光度计和四探针仪的测试以及光学表征技术,研究了气体压强对薄膜样品光学和电学性能的影响.结果表明:所有薄膜样品在可见光区域具有正常色散性质,其折射率曲线均遵循单振子色散模型;同时TMZO薄膜的光电性能与气体压强密切相关.当气体...     

溅射时间对掺镓氧化锌透明导电薄膜特性的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积掺镓氧化锌（GZO）透明导电薄膜,通过X射线衍射仪（XRD）、分光光度计和四探针仪等测试分析,研究了溅射时间对薄膜的晶体结构、光学和电学性能的影响.结果表明：GZO薄膜的性能与溅射时间密切相关.所制备的GZO薄膜均具有良好的c轴择优取向,可见光波段的平均透过率均高于87.97%;溅射时间越长,薄膜厚度越大,相应的晶粒尺寸减小,同时衍射峰强度呈现出先增大再减小的变化趋势,当溅射时间为25 min时,GZO薄膜的衍射峰强度最大,对应的电阻率最小（1.05×10-3Ω.cm）.     

透明导电GZO/Cu/GZO多层薄膜的室温生长及性能研究

研究Ga掺杂ZnO(GZO)和Cu薄膜形成的GZO/Cu/GZO多层薄膜体系,以期提高透明导电薄膜的综合性能。GZO/Cu/GZO多层薄膜由直流磁控溅射技术在室温下制备,研究Cu层厚度对多层薄膜结构、电学和光学性能的影响。结果表明GZO/Cu/GZO多层薄膜具有较好的结晶性能。随着Cu层厚度的增加,多层薄膜的可见光透射率有所降低,同时电学性能大幅度提升。在Cu层厚度为7.5 nm时,GZO/Cu/GZO多层薄膜获得最优的光电综合性能指标,且相对于单层GZO薄膜ΦTC因子从7.65×10-5Ω-1增加到1.48×10-3Ω-1。     

一种三明治结构透明导电薄膜的制备及光电性能

采用直流磁控溅射法制备了ZAO/Cu/ZAO多层透明导电薄膜,研究了参铝氧化锌(ZAO)薄膜厚度对多层膜晶体结构和光电特性的影响.用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外可见光分光光度计及四探针对样品的晶体结构与光电性能等进行了表征.结果表明,多层膜的平均透过率最高达86%,方块电阻达9/sq;ZAO膜层厚度对多层膜的导电性能影响很小,但严重影响可见光透过率;多层膜中的ZAO层仍呈ZnO晶态结构,且具有明显的c轴取向特征.这种三明治结构是一种性能优良的太阳能透明导电层候选材料.     

SnO_2∶(Sb,In)透明导电薄膜的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)技术制备了SnO2∶(Sb,In)薄膜,优化了制备工艺参数,应用差示扫描量热仪-热重分析仪(DSC-TGA)、X射线衍射仪(XRD)等手段对薄膜进行了表征.结果表明,氯化亚锡、乙醇和水摩尔比为1∶20∶4时成胶状态最佳,当锑和铟的掺杂量分别为7%和4%时,在500℃氮、氢混合气氛下煅烧2 h制备的薄膜表面平整,方块电阻大约为40.5Ω,紫外-可见光透射率达88%.     

射频溅射功率密度对Ga:ZnO透明导电薄膜性能的影响

室温下利用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了掺Ga氧化锌(Ga:ZnO)多晶透明导电薄膜.通过改变磁控溅射生长过程中的溅射功率密度和靶基距,研究了多晶薄膜的透明导电性能与生长参数的相互影响关系.研究结果表明:当溅射时间相同时,随溅射功率密度的增加和靶基距的减小,Ga:ZnO薄膜的厚度增加,从而导致了薄膜导电率升高;当溅射功率密度为5.3W/cm2、靶基距为5cm时,Ga:ZnO薄膜的最小电阻率达到3.1×10-4Ω·cm.透光率测试结果表明:当溅射功率密度增加时,Ga:ZnO薄膜中紫外光学吸收发生了红移;增加溅射功率密度会造成薄膜中掺杂缺陷密度增加,产生禁带之间Urbach带尾能级吸收效应;GaZnO薄膜在可见光范围中的平均透光率大于80%.     

复合透明导电薄膜在CIGS太阳电池智能调控中的效果研究

通过制备AZO/Ag/AZO复合透明导电薄膜,对其在CIGS太阳电池中的智能调控效果进行了研究,结果表明,SEM,AFM分析表明,在Ag膜在10.5nm时,膜层连续,完全覆盖AZO薄膜表面,厚度为AZO(39.5nm)/Ag(10.5nm)/AZO(35.5nm),得到的复合导电膜具有良好的光电性能,其可见光透过率平均值为85.0%,方块电阻大小为5.9ohm/sq。Ag厚度可改善AZO/Ag/AZO薄膜电学特性,其载流子浓度可增加到2.27×10²²cm^-3。AZO/Ag/AZO导电膜为窗口传输层,可提高对光生载流子抽取速率,降低电池生产成本。     

SnO2:(Sb,In)透明导电薄膜的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)技术制备了SnO2∶(Sb,In)薄膜,优化了制备工艺参数,应用差示扫描量热仪-热重分析仪(DSC-TGA)、X射线衍射仪(XRD)等手段对薄膜进行了表征.结果表明,氯化亚锡、乙醇和水摩尔比为1∶20∶4时成胶状态最佳,当锑和铟的掺杂量分别为7 %和4 %时,在500 ℃氮、氢混合气氛下煅烧2 h制备的薄膜表面平整,方块电阻大约为40.5 Ω,紫外-可见光透射率达88 %.     

膜厚对柔性ZnO∶Ga透明导电薄膜结构和电学性能的影响

室温下采用直流磁控溅射法在PI衬底上制备出具有优异光学性能的ZnO∶Ga透明导电薄膜.研究结果表明,制备了具有C轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶GZO透明导电薄膜.讨论了薄膜厚度对PI衬底上制备ZnO∶Ga薄膜的结构、表面形貌和电学性质的影响.实验数据表明,一定同质缓冲层可有效降低薄膜应力,改善薄膜性能,所得GZO薄膜厚度为129nm时,电阻率具有最小值3.2×10-4Ω.cm.     

IWO缓冲层对MOCVD-ZnO:B薄膜性能的影响研究

金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长的绒面ZnO透明导电(ZnO-TCO)薄膜应用于Si基薄膜太阳电池上能够形成"陷光结构",以提高薄膜太阳电池效率和稳定性。本文将电子束反应蒸发技术生长的掺W的In2O3(In2O3:W,(IWO)薄膜作为缓冲层,应用于MOCVD-ZnO:B薄膜与玻璃之间,可促进ZnO:B薄膜的生长,并且有效提升薄膜的光散射特性。当IWO缓冲层厚度为20nm时,获得的IWO/ZnO:B薄膜的电阻率为2.07×10-3Ω.cm,迁移率为20.9cm2.V-1.s-1,载流子浓度为1.44×1020 cm-3;同时,薄膜具有的透过率大于85%,且在550nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约9.5%,在800nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约4.5%。