[发明专利]一种高载流子浓度的超薄AZO透明导电薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高载流子浓度的超薄AZO透明导电薄膜及其制备方法，该超薄AZO透明导电薄膜从下至下依次包括基片、锌层和AZO层，锌层和AZO层的总厚度小于120nm，其中锌层的厚度为2～10nm，AZO层的厚度为35～100nm。本发明中采用磁控溅射法在基片上沉积得到锌层和AZO层，并对沉积后的薄膜进行快速特退火，通过设定退火条件，使锌层中的锌原子渗透进入AZO层并形成Zn_i缺陷，从而提高载流子浓度，且在锌层和AZO层的沉积过程中沉积温度不高于200℃，节省生产能耗，降低了生产成本，提高了生产效率，适用于工业生产。本发明的超薄AZO透明导电薄膜的电阻率为13～3.8×10^-4Ω·cm，载流子浓度为5.0～13.8×10²⁰cm^-3，380～800nm，平均透过率（含基片）为70～88%。

主权项

一种高载流子浓度的超薄AZO透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）清洗玻璃基片，且在清洗完成后采用臭氧对玻璃基片进行表面处理；（2）采用射频磁控溅射法溅射锌靶在步骤（1）处理的基片上沉积形成锌层，溅射条件如下：本底真空度为2.0～6.0×10^‑4Pa，基片温度为25～150℃，溅射功率为5～50W，溅射气压为0.1～0.4Pa，溅射气体为氢气和氩气的混合气体，其中氢气的体积百分比为0～10%；（3）采用射频磁控溅射法溅射AZO陶瓷靶在步骤（1）处理的基片上沉积形成AZO层，溅射条件如下：本底真空度为2.0～6.0×10^‑4Pa，基片温度为25～150℃，溅射功率为150～300W，溅射气压为0.1～0.4Pa，溅射气体为氢气和氩气的混合气体，其中氢气的体积百分比为0～10%；（4）在沉积有锌层和AZO层基片进行快速退火，快速退火的条件如下：退火温度为300～500℃，退火时间为5s～60s，升温速率为35～60℃/min。