[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電膜、其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110055809.0
• 申請日: 2011-03-09
• 公開（公告）號: CN102676992A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;王平;陳吉星;馮小明
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電膜、其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

透明導(dǎo)電薄膜是把光學(xué)透明性能與導(dǎo)電性能復(fù)合在一體的光電材料。氧化鋅薄膜是應(yīng)用范圍廣泛的一種透明導(dǎo)電薄膜，但是對于單一元素的氧化鋅摻雜(如Al-doped?ZnO，簡稱AZO)，生產(chǎn)中不容易制備得到低電阻的薄膜，導(dǎo)電薄膜在使用中存在電阻上升，電阻不穩(wěn)定現(xiàn)象；同時(shí)，AZO在表面和晶粒間界氧吸附導(dǎo)致電學(xué)性能下降等；采用磁控濺射方法制備透明導(dǎo)電薄膜，具有沉積速率高、襯底溫度相對較低、薄膜附著性好、易控制并能實(shí)現(xiàn)大面積沉積等優(yōu)點(diǎn)，但是，普通的濺射法也存在一些問題。比如說，濺射時(shí)轟擊出來的靶材粒子，能量不一，速度有較大的差異。粒子能量過高，容易損傷基底，能量過低，則不能移動到合適的位置沉積，影響結(jié)晶質(zhì)量，并最終影響到導(dǎo)電膜的電阻率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)電膜制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中氧化鋅薄膜電阻率高而且導(dǎo)電膜使用中電阻不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，

將三氧化二鋁、二氧化硅摻雜于氧化鋅混合，燒結(jié)作為靶材；所述混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量百分含量為0.5％～3％，所述二氧化硅的質(zhì)量百分含量為0.5％-1.5％，余量為所述氧化鋅；

將所述靶材裝入磁控濺射腔體內(nèi)，抽真空至1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa，設(shè)置工作壓強(qiáng)為0.2Pa～1.5Pa，以氫氣與惰性氣體混合氣體為工作氣體，其中，氫氣的體積百分含量為1％～10％，氣體流量15sccm～25sccm，襯底溫度為300℃～650℃，所述磁控濺射中在垂直于濺射粒子飛行方向施加線圈匝數(shù)為50N～500N，勵磁電流為0.1A～5A的電磁場，得到導(dǎo)電膜。

以及，

上述導(dǎo)電膜制備方法制備的導(dǎo)電膜，該導(dǎo)電膜的晶粒尺寸為200nm～500nm，電阻率為3.8×10^-4Ω·cm～10×10^-4Ω·cm。

本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步提供上述導(dǎo)電膜制備方法制備的導(dǎo)電膜在電致發(fā)光器件、太陽能器件、場致發(fā)光器件中的應(yīng)用。

采用本發(fā)明的制備方法能夠提高導(dǎo)電膜的結(jié)晶質(zhì)量，降低電阻率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例制備方法的磁控濺射步驟中施加的電磁場示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的制備方法磁控濺射步驟中含有外加磁場和對比例不含有外加磁場所制備的導(dǎo)電膜的XRD對比圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例制備的導(dǎo)電膜和對比例制備的導(dǎo)電膜電阻率對比圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種導(dǎo)電膜制備方法，包括如下步驟：

將三氧化二鋁、二氧化硅摻雜于氧化鋅混合，燒結(jié)作為靶材；所述混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量百分含量為0.5％～3％，所述二氧化硅的質(zhì)量百分含量為0.5％-1.5％，余量為所述氧化鋅；

將所述靶材裝入磁控濺射腔體內(nèi)，抽真空至1.0×10^-3Pa～1.0×10^-5Pa，設(shè)置工作壓強(qiáng)為0.2Pa～1.5Pa，以氫氣與惰性氣體混合氣體為工作氣體，其中，氫氣的體積百分含量為1％～10％，氣體流量15sccm～25sccm，襯底溫度為300℃～650℃，所述磁控濺射中在垂直于濺射粒子飛行方向施加線圈匝數(shù)為50N～500N，勵磁電流為0.1A～5A的電磁場，得到導(dǎo)電膜。

具體地，步驟S01中，該氧化鋅為粉體狀，純度為99.9％以上；該三氧化二鋁為粉體結(jié)構(gòu)，純度為99.9％以上；該二氧化硅為粉體結(jié)構(gòu)，純度為99.9％以上。步驟S01得到的混合物中，三氧化二鋁的質(zhì)量百分含量為0.5-3％，優(yōu)選1％-2％；二氧化硅的質(zhì)量百分含量為0.5-1.5％，優(yōu)選1％-1.2％，其余的為氧化鋅。通過在氧化鋅中摻雜三氧化二鋁和二氧化硅，使得得到的導(dǎo)電膜中的氧化鋅晶體中摻雜有鋁和硅，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電膜電阻的降低，同時(shí)使得導(dǎo)電膜在使用中電阻穩(wěn)定。

具體地，步驟S02中，將混合物進(jìn)行燒結(jié)的溫度為900-1300℃，優(yōu)選1000℃，燒結(jié)的時(shí)間沒有限制，燒結(jié)的氣氛為惰性氣氛或空氣氣氛；步驟S02中所得到的濺射靶材的尺寸為Φ50×2mm。