化学液相沉积制备氧化铝薄膜及在TENG中的应用

摘要

采用化学液相沉积(CLD)法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃和硅基板表面制备了大面积的氧化铝(Al2O3)薄膜,并以非腐蚀的方式在硅片表面使用CLD法直接生长图案化Al2O3薄膜。Al2O3薄膜的表面均匀、连续,生长2 h后膜厚度约为20~30 nm。薄膜的电绝缘性能良好,平均击穿场强达到1.74 MV/cm,可以用作半导体器件的绝缘层。进一步将CLD法制备的Al2O3薄膜用作摩擦电纳米发电机(TENG)中的电子阻挡层,其开路电压和短路电流约为120 V和5μA,分别是不含Al2O3 TENG的1.6倍和2倍。该薄膜不受摩擦层磨损的影响,可以有效地改善TENG性能。结果表明,CLD法可作为一种在室温下、低成本、无毒且简便的新方法,用于半导体器件中绝缘或钝化薄膜的制备。