ito薄膜的能带结构和电导特性-journalofsemiconductors.pdf

第 27 卷 　第 5 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 27 　No . 5 2006 年 5 月 C H IN ES E J O U RN AL O F S EM I CON D U C TO RS May ,2006 ITO 薄膜的能带结构和电导特性 张治国 (泉州师范学院功能材料研究所 , 泉州 　362000) 摘要 : 从 ITO 薄膜的电镜照片 、XRD 分析出发 ,构造了该材料的平衡及非平衡能带结构简图. 用克龙尼克潘纳模 型给出了带尾态分布. 通过测量 ,得到了一个未见报道过的滞回式 IV 特性曲线, 这个实验值和理论模型给出的值 大体相当. 分析了 IV 特性的形成机制 ,证明了能带结构模型的合理性. 最后 ,测量了 ITO 薄膜的温度特性 ,结果显 示 ,方块电阻与温度的关系曲线斜率从正变化到负. 关键词 : ITO 薄膜 ; 能带结构 ; IV 特性 PACC : 6855 ; 7 125 T ; 7360 中图分类号 : O47 15 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2006) 材料作了电镜形貌观察和 X R D 分析. 由图 1 ( a ) 所 　1 　引言 示的 X R D 谱可以看出, 样品由一个无序相和一个 结晶相组成 , 结晶相属于立方晶系 , 晶格常数 a 分 I TO 薄膜是一种优秀的具有广泛应用性的透 别为 1020 ( 1 # ) , 1027 (2 # ) 和 1024n m ( 3 # ) . 其 明导电薄膜 , 应用于彩色显示器 的有机发光器件 中 1 # 样品的结晶度较好 , 2 # 次之 , 3 # 最差. 但是 ( OL ED ) , 具有优秀的图像质量 , 特别是在亮度以及 ( ) 择优取向均为 222 , 晶面间距 d = 0294n m . 由此 对比度等方面. 另外 , I TO 薄膜还被广泛应用于固 ( ) 可以判断 ,膜结构是由一种微晶结构 主体结构 和 态平板显示器件 、液晶屏 、汽车贴膜 、电磁屏蔽 、国防 ( ) 晶间相的非晶结构 次要结构 组成的. 为了比较三 航空、隔热防晒、保温隔紫外线等. I TO 薄膜具有低 个样品的晶粒尺度 , 分别对三个样品进行了形貌观 电阻率和高可见光透过率[ 1 ] , 高红外光反射率 、较强 的硬度 、良好的抗酸碱及有机溶剂的能力等优 良特 性. I TO 薄膜还有一些未知的奇妙特性 , 为了拓宽 这种材料的应用领域 , 对它的一些未知性能进行进 一步研究是必要的. 本文研究了 I TO 薄膜的能带结 构 、晶粒间界的 IV 特性以及温度电导特性. 2 　实验 实验中采用反应蒸发工艺. 使用普通 M D 450 型真空镀膜机 , 将面积为 240m m ×220m m 的玻璃 衬底置 于特制 的托架上. 用机械泵将 真空抽至 266Pa 时, 关闭真空测量系统 , 充入氧气; 继续抽真