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辽宁大学学报JOURNALOFLIAONINGUNIVERSITY

自然科学版NaturalSciencesEdition

第34卷第4期2007年Vo.l34No.42007

ZnO基透明导电薄膜制备方法研究进展

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谭天亚,江雪,崔春阳,

李春梅,徐广文,吴炜,郭永新

(辽宁大学物理学院,沈阳市光电子功能器件与检测技术重点实验室,辽宁沈阳110036)

摘要:ZnO基透明导电薄膜与掺锡氧化铟薄膜(ITO)相比,不仅性能与其相似,还具有ITO很多无法比拟

的优点.因此,制备ZnO基透明导电薄膜成为当今研究热点.综述了ZnO基透明导电薄膜制备方法的研究

进展,并对各自的优缺点进行了讨论.

关键词:透明导电薄膜;ZnO;制备方法;电阻率;透射率.

中图分类号:TN304.055文献标识码:A文章编号:1000-5846(2007)04-0334-05

透明导电薄膜广泛应用于太阳能电池、屏幕磁控溅射方法的原理为电子在电场的作用下

显示、红外反射窗口、热镜、低波长激光器、高密度与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,

存储、光纤通信等许多领域.在相当一段时间内,氩离子轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,靶材原

研究较多的是ITO薄膜,它具有在可见光区透射子(或分子)沉积在基片上成膜.该方法主要分为

率高、红外光反射较强、电阻率低、与玻璃的附着直流磁控溅射、射频磁控溅射和中频磁控溅射,具

[1]

力较强、耐磨性和化学稳定性好等特点.20世有沉积速率高、沉积温度低、膜厚均匀、致密、过程

纪70年代末,人们开始对ZnO基透明导电薄膜容易控制、可反应沉积、能够方便地控制各个组元

开展了研究.与ITO相比,ZnO基透明导电薄膜具的成分比例和适于大面积薄膜制备等许多优点.

有原材料丰富、无毒、掺杂可以提高薄膜的电导率研究者们通过改变磁控溅射过程中的工艺参

和稳定性等优点.因此,ZnO基薄膜成为透明导电数制备出不同特性的薄膜.首先,衬底种类对薄膜

薄膜新的研究热点.目前,采用磁控溅射、脉冲激的透明导电性能具有明显影响:玻璃上薄膜的导

光沉积、溶胶-凝胶、化学气相沉积等方法制备电性优于透明聚酯塑料,但透射率相对要小[2,3].

ZnO基透明导电薄膜取得了很大的进展,为ZnO其次,升高沉积温度、延长退火时间[4]、减小薄膜

基透明导电薄膜的研制和开发奠定了良好的基[5]

厚度可降低薄膜的电阻率.第三,提高溅射功

础.本文介绍了ZnO基透明导电薄膜制备方法的率能改进薄膜的导电性能[6].另外,文献[7]认为

研究进展,并对各种方法的优缺点进行了讨论,靶材对薄膜的透明导电性能也具有明显影响:Zn

最后对ZnO基透明导电薄膜的研究进行了展望.靶、Al靶和陶瓷靶各有优缺点.最后,大量研究表

1ZnO基透明导电薄膜制备方法的明,采用磁控溅射方法制备ZnO基透明导电薄膜