[發明專利]氧化鎘鎂合金透明導電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310051743.7
• 申請日: 2013-02-17
• 公開（公告）號: CN103074577A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 陳貴賓;賈建明;于海春;翟章印;華正和;趙金剛
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 陳靜巧

1.氧化鎘鎂合金透明導電薄膜，采用磁控濺射技術制備而成，其特征在于：所述磁控濺射的靶材為氧化鎘（CdO）和氧化鎂（MgO）；所述薄膜接受太陽光的透過特性，與磁控濺射靶材氧化鎂含量大小相關；提高薄膜中鎂含量，氧化鎘鎂合金的能帶間隙增大，將相應地使氧化鎘鎂合金（Cd_1-xMg_xO）薄膜光學吸收邊向短波方向移動，所述薄膜中鎂（Mg）組分（原子數百分比）含量值x范圍為：0≤x＜0.5；所述薄膜厚度范圍為：170—290?nm。

2.制備如權利要求1所述的氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：該方法的具體工藝步驟如下：

（一）將雙面拋光的玻璃基片洗凈、用高壓氮氣吹干后裝入具有純度均高于99.99%的氧化鎘（CdO）、氧化鎂（MgO）兩種靶材的磁控濺射裝置的基片架上；

（二）本底真空及基片的升溫：待多靶磁控濺射薄膜沉積系統，本底真空度降至2′10^-6?torr以下時，再開始進行基片的逐步升溫，待基片溫度穩定至270°C并保持10-20分鐘；

（三）濺射沉積：先將步驟（二）中兩種靶材的濺射參數調至設計數值進行濺射，濺射操作過程中旋轉基片架，濺射沉積完成后獲得相應的薄膜厚度，關閉氬氣的供給，使薄膜在1.0′10^-6?torr以下的真空環境中，自然冷卻至室溫；

（四）采用霍爾效應（測量系統為Ecopia,?Hall?effect?measurement?system，型號為HMS-3000）和盧瑟福背散射（RBS）實驗測量程序，對生長在步驟（一）玻璃基片上的薄膜進行測量，獲得透明導電薄膜中Mg的含量。

3.根據權利要求2所述的制備氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：濺射的設計參數如下：濺射氣體為高純氬氣；通入氬氣前的本底真空為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：氧化鎘CdO為30—150W；MgO為50—150W；靶材CdO、靶材MgO與基片之間的距離分別為11.0?cm和11.0～12.5?cm；濺射沉積后，采用霍爾效應和盧瑟福（RBS）背散射作實驗測量；所獲得的透明導電薄膜中Mg組分含量從1.0%至48%。

4.根據權利要求3所述的制備氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：確定濺射功率CdO為100W、MgO為100W，作RBS實驗測量，?Mg含量為10.0%；或確定濺射功率CdO為40W、MgO為150W，Mg含量為33.0%。

5.根據權利要求4或3所述的制備氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：所述濺射壓強或為5.9-6.1?mTorr。

6.根據權利要求5所述的制備氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：所述濺射壓強最佳為6.0?mTorr。

7.根據權利要求1所述的制備氧化鎘鎂合金透明導電薄膜的方法，其特征在于：所述濺射沉積時間范圍為30-100分鐘。