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氧氩比和退火温度对AZO薄膜结构与性能的影响

文档作者：于舸,赵曼,吕爱君文档来源：北京石油化工学院数理系		点击数：	更新时间： 2023年04月13日
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收稿日期:2016 12 30 基金项目:北京自然科学基金(1132010);北京市青年拔尖人才项目(CIT&amp;amp;TCD201304099,CIT&amp;amp;TCD201304102);北京石油化工学院学科带
头人计划资助项目(BIPT-BPOAL-2013)。
作者简介:于 舸(1962—),女,博士,教授,主要研究方向为材料的光谱检测技术及其应用,E-mail:yuge@bipt.edu.cn。
第25卷 第2期
2017年6月
北京石油化工学院学报
JournalofBeijingInstituteofPetrochemicalTechnology
Vol.25 No.2
Jun.2017
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氧氩比和退火温度对AZO 薄膜结构与性能的影响
于 舸,赵 曼,吕爱君
(北京石油化工学院数理系,北京102617)
摘要:在通氩气和不同比率氧氩混合气体的条件下,利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备铝(Al)掺杂氧化
锌(AZO)薄膜(溅射功率为180W,衬底温度为300℃),并对部分薄膜样品进行400℃或500℃退火处理。采用X
射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行测试研究。结果
表明,制备的所有薄膜均呈现(002)晶面择优生长;与氩气溅射相比,当采用氧氩混合气体溅射时,生长的AZO 薄
膜晶粒尺寸显著增大;退火处理使2类薄膜的表面粗糙度都明显减小,晶粒也有所增大(7%~13%)。其中,在氧
氩比为1∶2的混合气体中制备的薄膜,经过500℃退火后,晶粒尺寸最大(39.4nm),薄膜表面更平整致密,在可见
光区平均透过率接近最大(89.3%)。
关键词:AZO 薄膜;射频磁控溅射;退火温度;氧氩比;透过率
中图分类号:O484.4;TB383 文献标志码:A DOI:10.12053/j.issn.1008-2565.2017.02.001
InfluenceoftheRatioofOxygentoArgonandAnnealing
TemperatureonPropertiesofAl-dopedZnOFilms
YUGe,ZHAO Man,LVAijun
(Departmentof MathematicsandPhysics,BeijingInstituteof
PetrochemicalTechnology,Beijing102617,China)
Abstract:Al-dopedZnO (AZO)filmsweredepositedontheultrasonicallycleanedglasssubstrates
byusingtheradiofrequency (RF)magnetronsputteringtechniqueatthesubstratetemperature
300℃andthesputteringpower180W.TheeffectsofthegasflowratioofO2toAr(GFR)and
theannealingonthemicrostructureandtheopticalpropertiesofAZOfilmswereinvestigatedvia
X-raydiffraction,atomicforcemicroscopy,andvisiblelightspectrophotometer.Itisfoundthat
theAZOfilmsdepositedinthemixedgasofO2andArshow muchlargercrystallitesizethan
thosedepositedinthepureArgas,andthesurfaceroughnessoftheannealedfilmsamplesis
lowerthanthatofun-annealedones.Asaresult,theopticalpropertiesoftheseAZOfilmsare
remarkablyimproved.TheAZOfilms,whichweredepositedintheGFR1∶2 mixedgasand
annealedat500℃,revealthebestcomprehensiveproperties,includingthebiggestcrystallitesize
of39.4nm,theleastroughnessof1.4nm,andthealmosthighestvisibletransmittance
of89.3%.
Keywords:AZOfilms;radiofrequencymagnetronsputtering;Annealingtemperature;ratioof
oxygentoargon;transmittance

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