摘要

ZnO作為Ⅱ-Ⅵ族寬帶隙直接帶隙半導體材料，有優異的壓電、光電、壓敏等特性，ZnO摻雜近年來受到了廣泛的關注。摻鋁ZnO（AZO）作為透明導電氧化物（Transparent Conductive Oxide，TCO），具有和ITO相媲美的光學、電學性能，而且原料豐富、成本低，物理化學性能穩定，有望替代ITO。

本文利用射頻（RF）磁控濺射技術分別在玻璃和聚酰亞胺（Polyimide）襯底上原位沉積了AZO薄膜，研究了工藝參數襯底溫度和RF功率對薄膜結晶狀態、電學和光學等性能的影響。薄膜晶體結構對襯底溫度依賴性較大，在300℃時有最強烈的（002）擇優取向，且電阻率最低為3.4×10-4Ω·cM。當RF功率增大時，薄膜逐漸出現混合取向，同時薄膜的光電性能都變得越來越好。通過對襯底溫度為300℃時制備的薄膜進行了不同時間的腐蝕，制備出了具有絨面結構的AZO薄膜。

Ar流量、濺射功率以及襯底溫度對AZO薄膜禁帶寬度的調諧作用。發現當Ar流量從30sccm增加到70sccm，AZO薄膜的禁帶寬度從3.67eV減少到3.56eV，濺射功率從125W增加到20O W時，薄膜的禁帶寬度從3.28eV增加到3.82eV，襯底溫度從150℃增加到350℃時，薄膜禁帶寬度從3.41 eV到3.88eV范圍內變化。而且薄膜的禁帶寬變化和薄膜的載流子濃度的變化一致。

最后將具有絨面結構和平面結構的AZO薄膜應用到非晶硅太陽能電池上，研究其對電池性能改變。同時將具有不同光學性能的AZO薄膜應用到非晶硅柔性電池上，研究其對電池性能的改變。

關鍵詞：AZO；非晶硅電池；RF磁控濺射；襯底溫度；濺射功率；絨面結構；禁帶寬度