作为一种新兴的半导体光电材料,Al掺杂ZNO(AZO)薄膜不仅在可见光范围内具有高导电性、高透射率,而且在氢等离子体中储量丰富、成本低、稳定性好,已成为替代ITO薄膜的首选材料。 本文利用秋山仪器四探头电阻测试仪对薄膜的性能进行了表征和分析,研究了溅射时间对偶氮薄膜电学性能的影响。
固定溅射参数为:衬底温度200,靶基距45mm,溅射功率100W,工作气压03Pa,将溅射时间改为10、20、30、40、60min,在纯AR气氛中制备偶氮薄膜样品,记为T1、T2、T3、T4、T5。 电阻率随时间的变化如图A所示。
固定溅射参数为:衬底温度400,靶基距45mm,溅射功率200w,工作气压03Pa,将溅射时间更改为10,125,15,17.5.20min,在纯AR气氛中制备偶氮薄膜样品,表示为T6、T7、T8、T9、T10。 电阻率随时间的变化如图B所示。
从图a可以看出,当溅射时间在30 min范围内时,薄膜的电阻率随着溅射时间的增加而降低,因为溅射时间的增加会增加薄膜的厚度,从而使薄膜的晶粒尺寸增大,结晶度增加, 晶粒之间的晶界散射减弱,载流子的迁移率提高,因此电阻率会降低。当溅射时间超过30分钟时,薄膜电阻率增加,电导率下降。 图B的趋势与图A相似,只是最低电阻率为148×10-4ω·cm。对比图中的A和B图,还可以发现偶氮薄膜在基板温度为400时的电阻率达到10-3的数量级,远低于基板温度为200时的电阻率,说明基板温度对薄膜的电阻率影响很大, 这与图1中的分析结果(偶氮薄膜的电阻率与衬底温度的关系)一致。
可以得出结论,当溅射时间在一定范围内时,薄膜的电阻率随着溅射时间的增加而降低,但当溅射时间超过该范围时,薄膜的电阻率随时间增加。
侬山仪器专为科研而设计,四探头电阻测试仪可测量最大6英寸硅片的方电阻、电阻率、电导率等参数,可广泛应用于光伏、半导体、合金、导电膜等诸多领域。