磁控溅射制备ITO薄膜光电性能的研究

《磁控溅射制备ITO薄膜光电性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、磁控溅射制备ITO薄膜光电性能的研究马卫红，蔡长龙（西安工业大学光电工程学院，陕西西安710032）摘要：采用直流磁控溅射方法在玻璃基底上制备了ITO薄膜。分别用分光光度计和四探针仪测试了所制备ITO薄膜在可见光区域内的透过率和电阻率，研究了溅射气压、氧氩流量比和溅射功率三个工艺参数对ITO薄膜光电性能的影响。研究结果表明，制备ITO薄膜的最佳工艺参数为：溅射气压0.6Pa,氧氩流量比1:40，溅射功率108W。采用此工艺参数制备的ITO薄膜在可见光区平均透过率为81.18%，薄膜电阻率为8.9197×10-3Ω·cm。关键词：直流磁控溅射；ITO薄膜；工艺参数；光电特性中图分类号:TN30

2、4.055文献标识码:A文章编号：1002-0322（2011）06-0018-03StudyofphotoelectricalpropertiesofITOthinfilmspreparedbymagnetronsputteringMAWei-hong,CAIChang-long(Schooloftheoptoelectricalengineering,Xi'anTechnologicalUniversity,Xi'an710032,China)Abstract:ITOthinfilmswerepreparedonglasssubstratesbyDCmagnetronsputtering

3、technology.ThetransmittanceinvisibleregionandresistivityoftheITOfilmswastestedbyspectrophotometerandfour-probeinstrument,respectively.Theeffectsofsputteringpressure,oxygen-argonflowratioandsputteringpoweronthephotoelectricalpropertiesofITOthinfilmswereinvestigated.Theresultsshowthat,theoptimumproce

4、ssparametersforITOfilmdepositionare:sputteringpressureof0.6Pa,oxygen-argonflowratioof1:40,andsputteringpowerof108W,respectively.TheaveragetransmittanceinthevisibleregionofthepreparedITOfilmsis81.18%,andtheresistivityis8.9197×10-3Ω·cm.Keywords:DCmagnetronsputtering;ITOthinfilm;processparameters;phot

5、oelectricproperties由于ITO膜高电子浓度和高禁带宽度，使其的性质是由制备工艺决定的，制备工艺的改进方不仅具有高的电导率，而且具有高的可见光透过向是使所制备薄膜电阻率低、透射率高且表面形[1,2]率。ITO膜的膜层非常坚硬稳定，唯独耐酸性貌好。因此，研究该薄膜的制备工艺参数对其光差，这恰给加工微细图形带来方便。ITO膜由于电性能的影响是非常必要的。在本文中，主要研具有特殊的光电性质而被广泛的应用于光电器究了薄膜沉积工艺对直流磁控溅射法制备ITO件中，特别是对于用作透明电极的ITO膜，其需薄膜光电性能的影响，通过研究获得较好的工艺要量迅速增加。随着平板显示器的开发和实用化参数

6、。进展，ITO膜将广泛用于平板显示装置，因此对1实验仪器及方法[3~5]ITO膜的研制具有广泛的市场前景。制备ITO膜常用的方法有磁控溅射、化学气图1为直流磁控溅射的原理图。本实验采用相沉积、真空反应蒸发、溶胶-凝胶法、微波ECR直流磁控溅射法制备ITO薄膜，所用设备为等离子体反应沉积、脉冲激光沉积和喷射热分解JGP500型高真空多功能磁控溅射仪。该设备由溅等，其中磁控溅射沉积技术具有成膜速率高、均射靶、直流电源、射频电源、样品水冷加热台、泵[6,7]匀性好等优点而得到广泛的研究和应用。薄膜抽系统、真空测量系统、气路系统、电控系统以及微机控制膜层系统等组成。靶材为铟锡氧化物陶色，薄膜的结晶程

7、度也受到了影响，导致薄膜透瓷靶（In2O3与SnO2质量比为9:1），纯度为过率和导电性都比较差。99.99%，基片采用普通载玻片，基片依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，最后在烘箱中烘干。高纯Ar作为放电气体，高纯O2作为反应气体，气体由压强控制仪和流量计控制。真空室本底真-3空度为3×10Pa，基片温度为室温，溅射时间均为5min。采用日立公司生产的U-3501型紫外-可见分光光度计测试所制备ITO薄膜的