研究目的
研究衬底温度对射频磁控溅射沉积ZnO薄膜的微观结构、光学及电学性能的影响。
研究成果
衬底温度的升高提升了氧化锌薄膜的性能,使其具有更低的电阻率和更宽的光学带隙。该薄膜在可见光范围内实现了84%的高光学透过率,因而适用于需要高透明度和低电阻率的应用场景。
研究不足
该研究仅限于探讨衬底温度对ZnO薄膜性能的影响,并未考察其他可能影响薄膜特性的沉积参数或条件。
1:实验设计与方法选择:
通过射频磁控溅射在不同衬底温度下于玻璃基板上沉积氧化锌薄膜,研究了衬底温度对微观结构、光学及电学性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
在康宁2000玻璃基板上制备了一系列不同温度(25、100、200和275℃)的ZnO薄膜。
3:200和275℃)的ZnO薄膜。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:射频磁控溅射系统(ULVAC MB06-4703)、原子力显微镜(精工仪器SPA 400)、X射线衍射仪(岛津LabX XRD-6000)、珀金埃尔默Lambda 750光谱仪、霍尔测量系统(Ecopia HMS-300)。
4:3)、原子力显微镜(精工仪器SPA 400)、X射线衍射仪(岛津LabX XRD-6000)、珀金埃尔默Lambda 750光谱仪、霍尔测量系统(Ecopia HMS-300)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:沉积前对衬底进行清洗制备,抽真空后在不同衬底温度下沉积ZnO薄膜,随后检测薄膜的微观结构、光学透过率及电学性能。
5:数据分析方法:
采用谢乐公式根据XRD谱计算ZnO薄膜晶粒尺寸,测量光学透过率并通过霍尔效应测量评估电学性能。
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获取完整内容-
X-ray diffraction
Shimadzu LabX XRD-6000
Shimadzu
Examination of crystalline structure and preferential orientation of ZnO films.
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Spectrometer
Lambda 750
Perkin Elmer
Measurement of optical transmittance of ZnO films.
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Radio frequency magnetron sputtering system
ULVAC MB06-4703
ULVAC
Deposition of ZnO thin films on glass substrates.
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Atomic force microscopy
Seiko Instruments Inc. SPA 400
Seiko Instruments Inc.
Examination of surface topography of ZnO films.
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Hall measurement system
Ecopia HMS-300
Ecopia
Characterization of electrical properties of ZnO films.
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