调控衬底温度和氧分压制备高电学性能AZO薄膜

摘要

本文利用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)的方法,通过调控AZO薄膜的衬底温度和氧分压,获得方阻为17.03Ω/sq的高导电率AZO薄膜.详细研究了衬底温度和氧分压对AZO薄膜电阻率的影响.如图1所示,结果表明:在不通氧气时,AZO薄膜电阻率随衬底温度升高而降低,而在氧气氛围中,该趋势正好相反.AFM测试表明,在无氧的氛围中,衬底温度增加改善了AZO薄膜粗糙度,从而使电阻率降低.然而,当通入氧气时,衬底温度对薄膜电阻率影响存在两个方面的效应:(1)改善AZO薄膜粗糙度从而减少表面散射,使电阻率降低;(2)如图2所示,促进了AZO薄膜对氧气的吸附,导致电阻率升高.因此,温度升高不但使氧在薄膜中的扩散系数增大,促进了更多的氧捕获电子,使薄膜电阻率增大;而且电子容易挣脱各种陷阱和缺陷被氧捕获,导致导电载流子浓度下降,也会使电阻率增大.