钼掺杂氧化锌薄膜的制备及其性能研究

顾锦华，陆 轴，康 淮

(1 中南民族大学 实验教学与实验室管理中心，武汉 430074; 2中南民族大学 电子信息工程学院，武汉 430074)

钼掺杂氧化锌薄膜的制备及其性能研究

顾锦华1，陆 轴2，康 淮2

(1 中南民族大学 实验教学与实验室管理中心，武汉 430074; 2中南民族大学 电子信息工程学院，武汉 430074)

采用掺氧化钼(MoO3)的氧化锌(ZnO)陶瓷靶作为溅射源材料，利用磁控溅射工艺制备了钼掺杂氧化锌(MZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜，通过X-射线衍射仪(XRD)、光分光光度计和四探针仪进行了测试表征，研究了溅射功率对MZO薄膜结构、光学和电学性能的影响.结果表明：所沉积的MZO薄膜样品均为六角纤锌矿结构，并具有(002)择优取向生长特性，溅射功率对薄膜结构和光电性能具有不同程度的影响.当溅射功率为120 W时，MZO薄膜的可见光区平均透过率最高、电阻率最低、性能指数最大，具有最好的光电综合性能.

掺杂氧化锌；薄膜；结构；光电性能

透明导电氧化物(TCO)薄膜具有独特的光学和电学性能，已经广泛应用于发光二极管[1-4]、太阳能电池[5-8]、液晶显示器[9-12]、薄膜晶体管[13,14]和气体传感器[15-17]等光电子领域中，引起了人们越来越多的关注.氧化锌(ZnO)是Ⅱ-VI族n型半导体材料，在室温条件下光学能隙较宽，对可见光的透明性较好.纯ZnO薄膜的电阻率可达4.5×10-4Ω·cm，但是当温度高于150 ℃后薄膜性能不稳定，从而限制了其应用范围.据报道，在ZnO中掺入B、Al、F等杂质后，薄膜的热稳定性能显著提升.目前，ZnO基透明导电薄膜的掺杂元素主要包括B、Al、Ga、In、Y等第Ⅲ族元素以及Si、Ge、Sn、Ti，Zr等第IV族元素……