溅射压强对柔性PET衬底ZnO薄膜性能的影响
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O484.1

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山东省自然科学基金(ZR2009GL015)资助项目


Effect of sputtering pressure on structure and optoelectrical properties of TZO films deposited on flexible PET substrate by DC magnetron sputtering at room temperature
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    摘要:

    利用直流磁控溅射法,在室温水冷柔性PET衬底上成功制备出了掺钛氧化锌(ZnO:Ti,TZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)研究了薄膜的结构,用扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌,用四探针和紫外-可见分光光度计等仪器对薄膜的特性进行测试分析,研究了溅射压强对ZnO:Ti薄膜表面结构、形貌、力学、电学和光学性能的影响。结果表明,溅射压强对PET衬底上的TZO薄膜的性能有显著的影响,实验制备的ZnO:Ti薄膜为具有C轴择优取向的六角纤锌矿结构的多晶薄膜;当溅射压强从2Pa增加到4Pa时,薄膜的电阻率由10.87×10-4Ω.cm快速减小到4.72×10-4Ω.cm,随着溅射压强由4Pa继续增大到6Pa,薄膜的电阻率变化平缓,溅射压强为5Pa时薄膜的电阻率最小,为4.21×10-4Ω.cm;经计算得到6Pa时样品薄膜应力最小,为0.785 839GPa;所有样品都具有高于91%的可见光区平均透过率。

    Abstract:

    Transparent conducting Ti-doped zinc oxide films(ZnO:Ti,TZO)with high transparency and relatively low resistivity have been successfully prepared on flexible PET substrate by DC magnetron sputtering at room temperature.Structural,morphological,stress,optical and electrical properties of ZnO:Ti films are investigated.Experimental results show that all the deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrates along the c-axis.Sputtering pressure plays an important role on the electrical resistivity of flexible ZnO:Ti films.When sputtering pressure increases from 2 Pa to 6 Pa,the resistivity of the deposited films initially decreases and then slightly increases.At the optimum sputtering pressure of 5 Pa,the lowest resistivity of 4.21×10-4 Ω·cm is obtained.All the films present a high transmittance over 91% in the visible range.

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引用本文

刘汉法,类成新,张化福.溅射压强对柔性PET衬底ZnO薄膜性能的影响[J].光电子激光,2012,(4):730~734

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