一种绒面掺杂氧化锌透明导电薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种绒面掺杂ZnO透明导电薄膜的制备方法，本发明包括掺铝氧化锌(ZnO:Al)透明导电薄膜的磁控溅射生长、掩膜层纳米薄膜的制备和对所沉积的透明导电薄膜的后期湿法化学刻蚀处理形成绒面结构。ZnO:Al透明导电薄膜采用非反应磁控溅射沉积制备，磁控溅射所用靶材为不同掺杂浓度的ZnO:Al2O3陶瓷靶材；通过为ZnO:Al透明导电薄膜设计掩膜层，利用湿法化学刻蚀制备出倒金字塔状绒面ZnO:Al透明导电薄膜。本发明简化了工艺、降低了成本，所制备出的导电薄膜具有很好的陷光效果，可广泛应用于各种高效光电器件、平板显示器以及各种类型的薄膜太阳能电池，提升器件的效能，特别是可用于硅薄膜太阳能电池的制备，可以提高太阳能电池的光电转换效率。

主权项

一种绒面掺杂氧化锌透明导电薄膜的制备方法，其特征在于该方法是在透明衬底上采用磁控非反应溅射在电功率密度0.3～1.9W/cm2下，以大于100nm·m/min的高速率沉积ZnO:Al透明导电薄膜后再制备掩膜层纳米薄膜，利用掩模层纳米薄膜对所沉积的ZnO:Al透明导电薄膜进行后期湿法化学刻蚀处理形成绒面结构，后期湿法化学刻蚀处理包括先后对掩膜层纳米薄膜的湿法刻蚀处理和对ZnO:Al透明导电薄膜的湿法刻蚀处理，掩膜层纳米薄膜为氧化铝、氧化铜、氧化铁或氧化镍金属氧化物薄膜、二氧化硅绝缘体氧化物纳米薄膜、ZnO、SnO2、TiO2或In2O3本征半导体薄膜或ZnO:B、SnO2:F、In2O3:Sn或溅射电功率密度＜0.2W/cm2下沉积的ZnO:Al掺杂半导体薄膜；磁控非反应溅射所用靶材为不同掺杂浓度的ZnO:Al2O3陶瓷靶材，掺杂浓度为：0.2～2wt％，靶材形状为圆形平板、矩形平板或圆柱体，对于掺杂浓度为2wt％的靶材，衬底温度在250℃以上，对于掺杂浓度为1wt％的靶材，衬底温度在300℃以上，对于掺杂浓度为0.5wt％的靶材，衬底温度在350℃以上，对于掺杂浓度为0.2wt％的靶材，衬底温度在400℃以上，对于其他介于以上掺杂浓度的靶材，衬底的温度也在相应的温度之间。