使用In_(2)Ga_(2)ZnO_(7)陶瓷靶材制备α-IGZO薄膜的光电性能研究

摘要

本文采用高纯度In_(2)Ga_(2)ZnO_(7)陶瓷靶材通过射频磁控溅射技术沉积铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜。研究了IGZO薄膜的微观结构、生长状态、光学和电学性能。结果表明,在室温下制备的IGZO薄膜表面均匀且光滑。随着衬底温度的升高,薄膜的表面粗糙度逐渐增大。从室温升至300℃,所有制备的IGZO薄膜均是非晶态的,并具有良好的热稳定性。此外,可见光区域的透过率从91.93%下降到91.08%,光学带隙略有下降(3.79~3.76 eV)。通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对不同温度下制备的IGZO薄膜的表征,可知在室温下制备的薄膜的表面粗糙度最小,并且氧空位含量最高。随着温度的升高,不均匀的颗粒分布,表面粗糙度的增加,以及氧空位的减少导致了α-IGZO薄膜的性能降低。综合分析可知,在室温下沉积的IGZO薄膜可以获得最佳的光学和电学性能,同时也预示了其在柔性衬底上的应用潜力。