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AZO导电玻璃

AZO的定义

AZO是铝掺杂的氧化锌(ZnO)透明导电玻璃的简称。

AZO的性能特点

ZnO是一种Ⅱ一Ⅵ族具有六角纤锌矿结构的直接带隙宽禁带n型半导体材料,晶格常数a=0.32496nm,C=0.52065nm。室温下ZnO的禁带宽度约为3.37eV,熔点为1975摄氏度,具有很高的热稳定性和化学稳定性。而且ZnO薄膜的外延生长温度较低,有利于降低设备成本,抑制固相外扩散,提高薄膜质量,也易于实现掺杂。ZnO来源丰富、价格便宜、无毒,具有优良的综合性能,近年来在国际上已成为半导体光电材料的研究热点。

ZnO薄膜是一种重要的光电子信息材料,不仅具有与传统的ITO薄膜相比拟的光电性质,而且原料丰富,价格低,无毒性,热稳定性高,在太阳能电池、液晶显示器及光电探测器等领域有着广泛的应用前景。可广泛应用于制造柔性衬底发光器件、塑料液晶显示器和非晶硅太阳能电池,还可作为透明保温隔热材料用于塑料大棚以及汽车玻璃和民用建筑玻璃的贴膜。尤其在光电子产业1TO透明导电薄膜中,In元素资源稀少,价格昂贵,亟需找到一种可替代的材料。

在ZnO体系中掺杂Al得到ZnO:Al透明导电薄膜,即AZO薄膜,惨杂后薄膜导电性能大幅度提高,电阻率可降低到10-4 ohm·cm,而且透明导电薄膜AZO薄膜在氢等离子体中稳定性要优于ITO,同时具有可同ITO相比拟的光电特性,而且AZO薄膜的制备方便,元素资源比In元素丰富,且无毒,逐渐成为ITO薄膜最佳替代者,AZO薄膜目前已经在平板显示器和薄膜太阳能电池中得到了部分应用。

制备AZO薄膜的方法

制备AZO薄膜的方法有很多种,主要有磁控溅射法、金属有机物化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、喷雾热分解法、分子束外延法及溶胶一凝胶法等。其中,磁控溅射法制AZO薄膜具有较高的沉积速率、低的衬底温度和良好的衬底粘附性等优点而被广泛的应用。

磁控溅射AZO 薄膜

AZO膜的制备方法中,研究和应用最广泛的是磁控溅射技术。磁控溅射技术是20世纪70年代开始应用于实践的,其制备薄膜的原理:在真空室充入压强0.1-l0 Pa的惰性气体(Ar)的同时,在阴极靶材下面放置了100~1000Gauss强力磁铁。在高压作用下,电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,最终沉积在基片上。磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径,改变电子的运动方向,提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。因而具有沉积速率高、基片沉积温度低、成膜粘附性好、易控制、成本低,能实现大面积制膜的优点,成为当今工业化生产、研究最多、最成熟、应用最广的一项成膜技术,也是AZO薄膜制备中最常用的方法。


更新时间:2012-1-5 12:23:08
 
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