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磁控溅射法低温制备的柔性AZO薄膜性能的优化

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同ITO薄膜相比，AZO薄膜具有成本低廉、资源利用率高、适应于大面积生产及化学性质稳定等优点，是最有潜力替代ITO薄膜透明导电薄膜。但低温制备的AZO薄膜性能不尽如人意，且AZO薄膜在玻璃基板上的电学性能优于在柔性基底上，不利于其应用在柔性显示和柔性电子技术上。尽管关于在柔性衬底上制备AZO薄膜的研究工作陆续展开，但目前柔性AZO薄膜仍所表现出较差的光电性能。因此，如何在低温条件下沉积高质量AZO薄膜，成为当下柔性电子等领域的研究热点。本文利用磁控溅射法在柔性PET衬底上制备了AZO薄膜，结果表明，镀膜时间是影响薄膜电阻和平均透过率的最重要因素；沉积参数(100w, 1.0 Pa, 20min)是表征AZO薄膜多种性能特性的最佳沉积工艺参数。此外，利用最优参数，系统地研究了Al2O3缓冲层对AZO薄膜晶体结构和光电性能的影响。采用SEM、XRD等手段对镀层进行表征，得到了镀层的表面形貌、晶粒尺寸。透射光谱表明，在可见光范围内，所有AZO薄膜的平均透射率均在80%以上；四探针实验结果表明，与单AZO薄膜相比，具有Al2O3缓冲层的AZO薄膜的薄膜电阻有显著降低。总体结果表明，在低沉积温度下，加入Al2O3缓冲层有效地提高了AZO薄膜在PET基底上的性能。