赵笑昆，李博研 *，冯 波

（1.神华（北京）光伏科技研发有限公司，北京 102211；（2.北京市纳米结构薄膜太阳能电池工程技术研究中心，北京 102211；3.北京低碳清洁能源研究院，北京 102211）

0 引言

透明导电氧化物（TCO）薄膜光学透射率高，电导率高，在太阳能电池、显示面板、触摸屏、传感器等领域具有不可替代的作用[1]。Al掺杂ZnO（AZO）薄膜导电性能好、可见光透射率高、红外反射率高、紫外吸收率高，同时成本低、储量丰富、无毒性，近年来受到学术界和工业界的广泛关注[1−2]。利用溶胶−凝胶法（sol−gel）、磁控溅射沉积（magnetron sputtering）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）等方法，均可制备性能良好的AZO薄膜[3]。尤其射频磁控溅射镀膜方法，薄膜沉积速度快，设备能耗低、对环境的污染小，适合大面积连续均匀镀膜，成为LED显示面板和太阳能组件行业重要的镀膜技术[2−3]。

磁控溅射沉积过程中，基片温度Ts、镀膜气压、溅射功率、靶材−基片距离等工艺参数均可影响薄膜晶粒生长，进而影响AZO薄膜的电导率和透射率[3−5]。溅射功率的改变可明显调节AZO薄膜晶粒的致密度[6−8]；基片温度影响溅射原子在其表面的迁移，从而影响晶粒生长，特别是晶粒尺寸[9−11]；气压的变化可影响薄膜生长速度，乃至影响晶粒生长取向的变化[12−13]；靶材和靶基距显著影响薄膜结晶质量[14−17]；镀膜室本底气压的优化和镀膜后退火，也可改进薄膜结晶质量[18−19]。

通常镀膜室的抽气速度是固定的，气压由溅射气体流量控制。研究者通过调节Ar、O、N2、H2等工艺气体的流量改变气压，调控薄膜晶粒生长方式，优化薄膜性能[2，11−13]。……