种子层及掺杂浓度对溶胶-凝胶法制备ZnO∶Al薄膜光电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法以提拉的方式在普通玻璃基底上制备出n型掺杂具有优良光电性能的氧化锌掺铝（AZO）薄膜,并以磁控溅射AZO薄膜为种子层引导液相法所制备AZO薄膜生长。Al掺杂浓度区间为0.25at%～5.00at%。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、轮廓仪、方块电阻测试仪、霍尔效应测试仪、紫外-可见-红外分光光度计分别研究了薄膜物相、微观结构、膜厚及光电性能,进一步分析了Al掺杂浓度、种子层对薄膜光电性能的影响。结果表明：经10次提拉所制备薄膜可见光透过率85%以上。Al掺杂浓度、种子层的引入对AZO薄膜的光电性能有重要影响。无种子层时,掺杂浓度为0.50at%的AZO薄膜在5%H2、95%N2还原气氛下于550℃保温60 min得到最优电学性能,方块电阻约为166Ω/□,电阻率约为1.99×10-3Ω·cm;预镀AZO种子层所制备薄膜方块电阻下降到约42Ω/□,电阻率下降到约7.56×10-4Ω·cm。