MgOMgMgO多层结构深紫外透明导电膜的制备.docx

硕士学位论文 Mgo／Mg／Mgo多层结构深紫外透明导电薄膜 的制备 Mgo／Mg／Mgo multilayer structure of deep ultraViolet transparent conductiVe thin fihn 学 2 1202072 完成日期： 2015．6 大连理工大学 DaliaIl Universit)r of TecllIlolog)r 万方数据  大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目： 丛gQ么丛g么丛gQ垒屋结捡送紫处透明昱电蓝膜的剑釜 作者签名： 盔庄 日期：丝f￡ 年』一月√生日 万方数据  大连理工大学硕士学位论文 摘 要 传统的透明导电薄膜在可见区具有较高的透过率，并兼具优良的导电性，已应用于 平板液晶显示器、触摸屏、太阳能电池等领域。但传统透明导电薄膜由于带隙宽度的限 制(一般小于4eV)，其难以透过波长小于300m的深紫外光。目前，Si或者Sn掺杂 p．Ga203薄膜具备深紫外透明导电性，然而材料的禁带宽度越大，将其掺杂成为导电材 料的困难也越大，所以具有优良导电特性的单层Ga203基深紫外透明导电薄膜也较难制 备。为此，研制性能优良的新型深紫外透明导电薄膜是光电器件研究领域中的热点问题。 本文利用射频磁控溅射技术，以高纯Mg为靶材，以高纯氩气、氧气为溅射气体， 在蓝宝石衬底上制备了MgO／M∥MgO多层结构深紫外透明导电薄膜。利用X射线衍射 仪、紫外．可见分光光度计、霍尔测试仪等测试手段，对单层金属Mg膜和MgO／Mg／MgO 多层结构的光学和电学特性进行了研究。主要工作为： (1)利用射频磁控溅射技术在蓝宝石衬底上分别制备了厚度为3mn、5IlIll、7m 和9姗的Mg膜。Mg膜的电阻率随着厚度的增加而减小，当厚度由3胁增加到5m 时，Mg膜的电阻率由104．9剑口显著降低到30．11剑口，当膜厚继续增加时，Mg膜电阻 率下降的不再明显。同时，随着厚度的增加，同一波长的透射率逐渐降低。当Mg薄膜 厚度为5眦时，其导电性和透光性达到最佳配比，此时方块电阻为30．1 l剑口，在30011IIl 波长处的透射率为82．6％。 (2)利用射频磁控溅射技术在蓝宝石衬底上制备了MgO／Mg／MgO多层结构深紫外 透明导电薄膜，金属Mg层厚度为5rlIIl，MgO层厚度为40m。MgO／Mg／MgO多层结构 的透射曲线与Mg单层膜的透射曲线变化趋势基本一致，即沿短波长方向逐渐升高。所 制备的MgO／Mg／MgO透明导电薄膜具有较好的光电性能，方块电阻为57．35剑口，在 200nm～300姗深紫外波段范围内，多层结构的透射率大于85％。 (3)将上述条件下制备的MgO／M∥MgO多层结构深紫外透明导电薄膜在氮气氛围 下进行退火处理，退火温度分别为200℃、300℃、400℃、500℃。400℃及以下退火的 样品，相较于未退火的样品，其方块电阻均减小；同为退火样品，其方块电阻随退火温 度的升高而增大。500℃退火后的样品呈高阻特性。在200～300nm深紫外波段范围， MgO／M∥MgO多层结构的透射率随退火温度的升高而降低，且均小于未退火的样品。 200℃退火后薄膜具有最佳的光电特性，此时方块电阻为3 1．78剑口的透射率 为80％。 关键词：深紫外透明导电；Mg膜；氧化镁；射频磁控溅射晶层； 万方数据  大连理工大学硕士学位论文格式规范 MgO／Mg／M90 multilayer stmcture of deep ul仃avi01et transparent conductive thin film Abstract Traditional traIlsparent conductive films haVe 11i曲仃aIlsmittaIlce in tlle Visible region and excellent conductivi够，wllich have been印plied to nat liquid c巧stal display，touch screen， solar cells aIld otller fields．However，仃aditioI谢tmsparent conductive films are di伍cult t0 be pene屯rated by me deep ultr