Preparation of Transparent Conductivity Oxide Thin Films by Atmosphere Micro-Plasma Assisted Ultrasonic Spray Pyrolysis

論文翻譯標題: 大氣微電漿輔助超聲波噴霧熱裂解法製備透明氧化導電薄膜之研究
  • 黃 柏瑋

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

氧化鋅(Zinc Oxide ZnO)之導電度與穿透率與現今顯示器所使用之氧化銦錫(Indium Tin Oxide ITO)相近,價格卻相當低廉,被視為其替代材料,為?多研究透明導電薄膜(Transparent Conductive Film TCO)之重點材料。 本研究首先利用氯化鋅為前驅物經超聲波噴霧式熱裂解法,過程中由於溶劑問題,產生沉澱物,使得薄膜緻密度受其影響。更換溶劑為甲醇,沉澱物問題得以改善,薄膜特性隨之提升。由於氧化鋅本質特性並不優秀,參雜鋁離子以提升其載子濃度,為鋁參雜之氧化鋅薄膜(Al-doped ZnO AZO)。參雜鋁離子需提高製程溫度,增加晶體之結晶性。使用大氣微電漿輔助製程以降低製程溫度,以此方式製備之薄膜,其電阻率並不佳,其原因推測為常壓電漿所產生之氧自由基吸附於薄膜,使得氧空位下降,造成自由載子濃度下降。利用真空退火熱處理增進薄膜之特性,最後於微電漿輔助超聲波噴霧熱裂解製備鋁參雜濃度為0 5 at %氧化鋅薄膜經真空輔以氬氣氣氛下退火成?製備出電阻率為5 2 ± 1 1 × 10-3 Ω-cm、穿透率80 %之TCO薄膜。 晶體取向為薄膜之重要指標,高度晶體取向可減少自由載子於晶界之散射,因此(002)晶面比率與薄膜電性具相關關係。本研究未經退火之薄膜之電阻率皆與(002)比率趨勢相近。由於真空退火之薄膜,由於氧之脫附作用,使得(002)晶面強度下降,因此(002)晶面比率不再適用;自由載子濃度於IR波段之吸收可比較出其電性之差異。
獎項日期2019
原文English
監督員Shih-Chen Shi (Supervisor)

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