[發明專利]一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法

有效

• 申請號: 201310051684.3
• 申請日: 2013-02-17
• 公開（公告）號: CN103107244A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 陳貴賓;翟章印;賈建明;于海春;華正和;趙金剛
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/203
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 陳靜巧

1.一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：

該方法的技術核心為：

（1）導電薄膜（以下簡稱薄膜）的透光波段與導電薄膜中銦（In）組分的含量相關，適度提高薄膜中的In含量，可增加透過紫外波段的光，適度減小薄膜中的In含量可增加透過紅外波段的光；

（2）薄膜中In組分含量的變化與磁控濺射靶材濺射功率相關，濺射功率越大，濺射出的粒子越多，薄膜沉積的速率越快，薄膜中含有相應靶材的含量越多；

（3）薄膜中In組分含量的變化與磁控濺射的氧化鎘材料靶、氧化銦錫材料靶各自和基片之間的距離相關，兩種靶的濺射功率各自固定后，選擇固定其中氧化鎘靶與基片之間的距離，減小或增大另一個氧化銦錫靶與基片之間的距離，也可適當增大或減小薄膜中In含量；

（4）在相同濺射功率的條件下，導電薄膜厚度與薄膜沉積時間一定范圍內的長短相關；

該方法具體工藝步驟：

（1）取雙面拋光玻璃基片和小片單晶Si基片：將雙面拋光玻璃基片洗凈、干燥；同時取小片單晶Si基片清凈、干燥；?

（2）填充磁控濺射裝置靶材：將步驟（1）的雙面拋光玻璃基片基片作為襯底，裝入具有純度均高于99.99%的氧化鎘（簡稱CdO）、氧化銦錫（Indium?tin?oxide，簡稱ITO）兩種靶材的磁控濺射裝置的襯底架上；

（3）襯底的升溫：待多靶磁控濺射薄膜沉積系統，真空度降至2′10^-6?torr以下時，通入濺射氬氣，開始進行襯底的逐步升溫，待襯底溫度穩定至270°C并保持10-20分鐘；

（4）濺射沉積：旋轉襯底架作濺射操作，并先將步驟（2）中兩種靶材的濺射參數調至設計數值，然后濺射，濺射沉積完成后停止濺射、關閉氬氣的供給，使薄膜在1.0′10^-6?torr以下的真空環境下自然冷卻至室溫；

（5）采用盧瑟福背散射（RBS）實驗生長在步驟（1）單晶Si基片上的薄膜進行測量，獲得透明的導電薄膜中In的含量和薄膜厚度。

2.根據權利要求1所述的一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：所述方法的具體工藝步驟（4）的濺射設計參數為：濺射氣體為高純氬氣；通入氬氣前的真空為2′10^-6??Torr以下；濺射壓強為5.6-6.3?mTorr；兩個靶材的濺射功率范圍分別是：CdO為140—175?W；ITO為15—40?W；靶材CdO、靶材ITO與基片之間的距離范圍分別為10.0-11.0?cm和12.0～13.5?cm。

3.根據權利要求1或2所述的一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：所述方法的具體工藝步驟（4）的濺射壓強為5.9-6.1?mTorr。

4.根據權利要求3所述的一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：所述方法的具體工藝步驟（4）的濺射壓強為6.0?mTorr。

5.根據權利要求1所述的一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：所述方法的具體工藝步驟（4）及步驟（5），確定濺射功率CdO為150W、ITO為15W，作RBS實驗測量，?In含量為4.5%；確定濺射功率CdO降為140W、ITO增大到40W，In含量為11.8%；經RBS實驗測量所獲得的透明導電薄膜中In組分含量從1.0%至12%。

6.根據權利要求1所述的一種氧化鎘基透光波段可調的導電薄膜制備方法，其特征在于：所述方法的技術核心和具體工藝步驟之（4）導電薄膜的濺射沉積時間范圍為20-30分鐘，得相應的薄膜厚度范圍為：230—350?nm。