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[4页]紫外激光辐照对非晶IZO薄膜电学性质影响.docx

 

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【文章简介】摘要:为了降低溶胶凝胶法制备透明导电薄膜的热退火温度,将溶胶-凝胶法与深紫外激光处理相结合,在石英玻璃衬底上制备了非晶铟锌氧 (InZnO、IZO)透明导电薄膜 。通过X射线衍射、紫外-可见光吸收光谱、霍尔效应测试以及红外光谱等测试手段,分析了激光辐照前后,薄膜的微观结构、光电性质以及材料中有机物共价键的变化情况。结果表明:248nm深紫外激光辐照并未改变薄膜的非晶结构,但薄膜的电学性能得到明显的提升,这归因于高能光子能有效去除因低温退火而残留在薄膜中的有机成分,并降低薄膜表面吸附氧的浓度,从而提高薄膜中载流子浓度和迁移率;最后,在250℃ 的退火温度下得到了光电性能良好的非晶 IZO透明导电薄膜 (电阻率为2.01×10-2Ω·cm,在550nm处透过率为92.7% )。关键词:透明导电薄膜 ;溶胶凝胶法 ;非晶铟锌氧 ;深紫外激光辐照中图分类号:O484.4文献标志码:A 文章编号:2095-2783(2016)17-1979-04UVlaserforelectricalpropertiesofamorphousIZOfilms XIAPeng,MAJiangang,ZHANGXintong,XUEJinling,LINDong(KeyLaboratoryofUVLightEmittingMaterialsandDevicesofMinistryofEducation,NortheastNormalUniversity,Changchun130000,China)Abstract:Inordertoreducetheannealingtemperatureoftransparentconductivefilmpreparedbythesol-gelmethod,highlycon-ducti veamorphousIZOfilmsweredepositedonquartzbyan UVlaserassistedsol-gelmethod.TheeffectsofUVirradiationonthe micr ostructure,opticalandelectricalpropertiesofamorphousIZOfilmswerestudiedbyusing X-raydiffraction,ultraviolet-visibleabsor ptionspectroscopy,HallmeasurementsandFouriertransforminfraredspectroscopy.Although amorphousIZOfilms’structured idn’tmakemuchchangebasedontheXRDresults,theirconductivitieswereimprovedremarkablyafterirradia-tionby248nmUVlig ht.AccordingtotheFTIRand Hallmeasurements,suchanimprovementcanbeattributedtothedecreaseoftheoxygenadsorbingc oncentrationandtheincreaseofthecarrierconcentrationand mobility,whichduetoremovetheorganiccomponentfromamorphousI ZOfilmsunderUVlaserirradiationeffect.Atanannealingtemperatureaslowas250℃,theresis-tivityaslowas2.01×10-2Ω·c mwiththetransmittanceof92.7%at550nmwereachieved. Keywords:transparentconductivefilm;sol-gelmethod;amorphousIZO;deepultravioletlaserirradiation 透明导电氧化物由于具有优良的导电性能以及较高的可见光透过率 ,在薄膜太阳能电池[1-2]、薄膜晶体管 [3]、平板显示器 [4]以及紫外发光二极管等[5-6] 领域有着非常广泛的应用前景 。目前 ,在商业领域应用比较广泛的透明导电材料有氧化铟掺锡(InS-nO,ITO)、 氧化锌掺铝(AlZnO,AZO)、氧化锡掺氟 (FSnO,FTO)等材料。随着有机透明导电材料的兴起,

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