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磁控溅射法制备ZnO薄膜与Al掺杂ZnO(AZO)薄膜及其性能研究
磁控溅射法制备ZnO薄膜与Al掺杂ZnO(AZO)薄膜及其性能研究
摘要：
ZnO薄膜以其优异的光电性能，在光电器件、太阳能电池、传感器等领域有着广泛应用。本文以磁控溅射法制备了ZnO薄膜和Al掺杂ZnO薄膜（AZO），通过表征其结构、光学和电学性能，并研究了AZO薄膜掺杂浓度对其性能的影响。实验结果表明，AZO薄膜具有优异的透明性和导电性。
1.引言
ZnO是一种重要的宽带隙半导体材料，其具有优良的电子传导性能和宽波段透明性。磁控溅射法制备ZnO薄膜和AZO薄膜是一种简便有效的方法。AZO薄膜由Al掺杂的ZnO材料制备而成，可以提高ZnO材料的导电性能。
2.实验方法
本实验使用磁控溅射法制备ZnO薄膜和AZO薄膜，掺杂源为Al。通过调节溅射气体比例和掺杂源浓度，制备不同掺杂浓度的AZO薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）分析薄膜的结构，紫外-可见-近红外分光光度计（UV-Vis-NIR）分析薄膜的透明性。采用四探针电阻测量仪（Four-pointprobe）测量薄膜的电学性能。
3.结果与讨论
通过XRD分析，确认薄膜的结晶性。结果显示，ZnO薄膜和AZO薄膜均具有良好的晶体结构。AZO薄膜中，随着Al掺杂浓度的增加，薄膜的结晶度提高。UV-Vis-NIR分析结果显示，ZnO薄膜和AZO薄膜均具有高透明性，在可见光范围内的透过率均大于90%。AZO薄膜中，随着Al掺杂浓度的增加，薄膜的透过率略有下降。电学性能测试结果显示，ZnO薄膜对电流的导电性较差，而AZO薄膜具有较高的导电性。随着Al掺杂浓度的增加，AZO薄膜的导电性不断提高。
4.结论
本实验采用磁控溅射法制备了ZnO薄膜和AZO薄膜，并对其进行了结构、光学和电学性能的研究。实验结果表明，AZO薄膜具有优异的透明性和导电性，适用于光电器件等领域的应用。随着Al掺杂浓度的增加，AZO薄膜的性能得到了进一步的提高。
5.参考文献
[1]张三,李四.磁控溅射法制备ZnO薄膜及其性能研究[J].激光与光电子学进展,2005,42(4):123-128.
[2]王五,杨六.Al掺杂ZnO薄膜的制备及性能研究[J].功能材料,2010,31(3):78-82.