以偏压射频磁控溅镀法沉积氧化锌铝透明导电薄膜-ctu.edu.tw.PDF

International Conference on Safety Security Management and Engineering Technology 2009 (ICSSMET2009) Vol. 1 of 2 以偏壓射頻磁控濺鍍法沉積氧化鋅鋁透明導電薄膜 黃勝斌 蔡宜賢 蔡欽洲 建國科技大學 電機工程系 sbhwa@ctu.edu.tw 摘要 的應用是以銦錫氧化物 (Indium Tin Oxide ，ITO)為主 流。相較於ITO ，氧化鋅薄膜(ZnO)具有成本低、蘊藏 本研究利用射頻磁控濺鍍法在玻璃基板上沉積 豐富、無毒、可低温成長及在 H電漿中比 ITO穏定等 2 氧化鋅鋁(ZnO:Al，AZO)透明導電薄膜，並探討不同 優點，因此提高了 ZnO 薄膜在未來透明導電膜的地位 基板直流偏壓(0V 到-60V)對所成長薄膜結構及光電 與應用潛力。ZnO 薄膜屬於六方晶系結構(hexagonal 特性的影響。實驗結果顯示薄膜的成長速率、X-射線 structure)直接能隙半導體（Eg ≒3.2eV ），並具有較高 繞射峰值強度及導電率等特性，起初都會隨著基板徧 的激子束縛能 (exciton binding energy, ZnO ≒60meV, 壓的增加而增加然後下降。當基板直流偏壓在-40V GaN ≒25meV)) ，未摻雜的純氧化鋅薄膜，其電傳導主 時，我們的薄膜成長速率可達 35奈米/分，電阻率約 要是由化學計量比的偏差產生，由本體缺陷 (Native 為 2.66× 10-3 Ω-cm，且在可見光波長範圍內，整體 defect)氧 空 缺 (Oxygen vacancies)及 鋅 間 隙 原 子 的薄膜穿透率大於 80%。 (Interstitial zinc)之淺層施體能階提供[2] 。 關鍵詞：氧化鋅鋁、透明導電薄膜、射頻磁控濺鍍 ZnO 薄膜製程技術有射頻濺鍍(R.F. magnetron sputtering)[3,4] 、直流濺鍍(DC magnetron sputtering) Abstract [5] 、離子噴塗法(Ion plating)[6] 、化學氣向沉積法 In this study, aluminum-doped zinc oxide(ZnO:Al,