掺钛氧化锌半导体薄膜制备及其光学性质的研究
2014-08-06钟志有
中南民族大学学报(自然科学版) 2014年1期
钟志有,兰 椿,汪 浩
(1 中南民族大学 电子信息工程学院,武汉 430074; 2 中南民族大学 智能无线通信湖北省重点实验室, 武汉 430074)
透明导电氧化物薄膜由于具有较高的载流子浓度和光学禁带宽度,从而表现出高可见光透过率和低电阻率等优良的光电特性,被广泛应用于平板显示器和太阳能电池的透明电极、电磁防护屏以及建筑玻璃的红外反射涂层等领域.根据所用材料不同,透明导电薄膜主要可以分为金属透明导电薄膜、氧化物透明导电薄膜、非氧化物透明导电薄膜和高分子透明导电薄膜.在氧化物透明导电薄膜中,掺锡氧化铟(ITO)薄膜具有较高的可见光透过率、红外反射率、较低的电阻率以及良好的机械强度、化学稳定性、耐磨损特性,在平板显示器[1-5]、太阳能电池[6-9]、传感器[10-12]、防静电[13,14]、防微波辐射[13]等领域具有广泛的应用.目前,虽然市场上使用的ITO薄膜技术成熟,但由于铟(In)和锡(Sn)的自然储量少、制备工艺复杂、成本高、有毒性、稳定性较差等原因限制了它的使用范围[15,16],所以,研制ITO的替代产品已经成为当前透明导电薄膜领域的重要课题之一.
纤锌矿结构的氧化锌(ZnO)是一种化合物半导体材料,在室温条件下的直接光学带隙为3.30 eV[17,18],而掺钛氧化锌(ZTO)透明导电薄膜作为一种重要的光电子信息材料,不仅其原材料来源丰富、无毒性、价格便宜、具有可以与ITO薄膜相媲美的光电性能,而且还具有性能稳定、制备简单、成本低廉等显著优点,被认为是替代ITO薄膜最有……
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