籽晶层辅助的表面织构化氧化锌透明导电薄膜及制备方法

摘要

本发明提供了一种籽晶层辅助的表面织构化氧化锌透明导电薄膜及其制备方法。本发明借助衬底上氧化锌籽晶层或掺杂氧化锌籽晶层的辅助，将掺杂氧化锌薄膜沉积过程中同时发生的成核/生长过程分离成两个独立的阶段，即形成高定向、致密籽晶层和以该籽晶层为起始晶核快速生长出表面粗糙的织构化薄膜。本发明制备的氧化锌薄膜具有独特特点的高度织构化表面(更好的陷光或光捕获效应)，其透明导电性能远优于同类文献报道。本发明简单易行、制造成本低，适于大规模生产，能与太阳电池制备工艺匹配，在透明电子学和新型光电器件领域具有广泛的应用前景。

主权项

籽晶层辅助的表面织构化氧化锌透明导电薄膜，包括一层具有一个固定晶轴取向的氧化锌籽晶层或掺杂氧化锌籽晶层，和在该籽晶层上沿该固定晶轴取向生长的具有表面织构化结构的掺杂氧化锌覆盖层，其中：所述掺杂氧化锌籽晶层或掺杂氧化锌覆盖层中掺杂元素包括B、Al、Ga、In、Sc、Y、Si、Ge、Sn、Pb、Ti、Zr和Hf中的一种或几种；所述掺杂氧化锌籽晶层或掺杂氧化锌覆盖层中掺杂元素总量为Zn元素的0.25mol％～10mo1％；所述籽晶层的厚度为20nm～250nm；所述籽晶层和覆盖层的总厚度为600nm～3.0μm；所述的表面织构化结构为由多个棱锥结构同时分布在同一表面上，单个棱锥结构的底面到顶点的高度，不超过500nm，所述的单个棱锥结构的底面任意两点间的最大长度不超过1.0μm，所述的固定晶轴取向为c轴，薄膜表面粗糙度的范围为15nm～60nm，其360nm雾度因子为20％～80％。