阴阳离子共掺的n型氧化锌基透明导电薄膜及其制备方法

摘要

本发明提供了一种阴阳离子共掺的n型氧化锌基透明导电薄膜，所述掺杂的阳离子为高价阳离子Mn+，n为3、4、5或6；所述掺杂的阴离子为低价阴离子Xm-，m＝1。本发明采用高真空磁控溅射技术(High-vacuum Magnetron Sputtering)，利用高价阳离子和低价阴离子双重促进氧化锌薄膜的n型透明导电性能，制备出高性能的阴阳离子共掺氧化锌多晶薄膜。含低价阴离子的化合物作为助熔剂还可以促进氧化锌基多晶薄膜的结晶，提高薄膜的可见透光性和电子导电性性能。本发明获得的高性能氧化锌基透明导电薄膜制备工艺简单，可见透明和导电性能优越，成本低廉，在太阳能电池和光电器件领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种阴阳离子共掺的n型氧化锌基透明导电薄膜，其特征在于，所述掺杂的阳离子为In和Sn中的一种或两种的组合；所述掺杂的阴离子为F；各掺杂元素相对于本征元素Zn的掺杂的摩尔比例为2％‑10.0％；所述的阴阳离子共掺的n型氧化锌基透明导电薄膜的制备方法为：利用高真空磁控溅射技术，通过磁控溅射将含有所述掺杂元素和Zn元素的靶材溅射到基板衬底，制备出结晶性ZnO基透明导电薄膜；所述磁控溅射的工作气氛的压强范围为0.1Pa～3Pa，所述衬底的加热温度为室温至500℃，所述衬底和靶材的距离为5～10cm，所述磁控溅射功率为60～160W，溅射时间为10～60min。