简述直流溅射工艺参数对Mo薄膜结构及电性能影响

更新时间:2024-03-11 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:本论文主要通过直流磁控溅射法在普通钠钙玻璃(SLG)衬底上制备金属Mo薄膜,通过调节溅射沉积时间、溅射工作气压、溅射沉积功率和基片衬底温度这一系列溅射工艺参数,探讨溅射工艺条件对薄膜的结构与电性能的影响。对溅射制备的薄膜利用X-射线、SEM(扫描电子显微镜)、电阻率等测试手段,系统讨论了薄膜的结构和性能的内在关联,并讨论了薄膜的形核生长方式。采取该策略可制备高质量的Mo薄膜,其较优的工艺条件为:沉积功率60W,工作气压为0.1Pa,衬底温度为室温。不同直流磁控溅射条件制备的Mo薄膜均沿(110)晶面择优取向。通过对沉积时间的调节,发现沉积的薄膜按岛状生长方式生长。当溅射功率为80W时,沉积的Mo薄膜(110)晶面衍射峰强度最高,Mo薄膜结晶最好,薄膜厚度最厚,表面最平整致密;溅射功率为60W沉积的Mo薄膜次之。转变薄膜的沉积工作气压发现,工作气压为0.1Pa沉积的薄膜(110)晶面衍射峰强度最高,Mo薄膜结晶最好,表面缺陷最少。通过不同衬底温度沉积Mo薄膜的浅析,发现在较低衬底温度范围内(T200℃)沉积的薄膜结晶性相差不大。电学性能方面,制备的Mo薄膜电阻率能达到10-5Ω·cm数量级,完全能满足CIGS太阳电池对BC层电性能的要求。衬底温度为100℃、沉积功率60W、工作气压0.1Pa沉积的薄膜电阻率最低,但是和溅射功率为80W和60W、工作气压为0.1Pa,衬底温度为室温沉积的薄膜相差不大。高的工作气压和低的沉积功率沉积的薄膜电阻率大能和最低的电阻率呈数量级的倍数联系;在较低衬底温度范围内(T200℃)沉积的电阻率变化不大。关键词:Mo薄膜论文直流磁控溅射论文电阻率论文
本论文由www.808so.com摘要6-7
Abstract7-11
第1章 绪论11-17
1.1 引言11-12
1.2 Mo的基本性质及运用12
1.3 Mo薄膜制备策略12-16
1.3.1 化学气相沉积13
1.3.2 光化学气相沉积13
1.3.3 等离子增强化学气相沉积13-14
1.3.4 脉冲激光沉积14
1.3.5 电子束蒸发14-15
1.3.6 离子束沉积15
1.3.7 磁控溅射15-16
1.4 本论文的作用、探讨内容和革新点16-17
第2章 薄膜的生长方式和薄膜性能表征17-24
2.1 薄膜生长方式与机理17
2.2 实验装置及运用浅析17-21
2.2.1 四靶共溅磁控溅射装置18-19
2.2.2 影响磁控溅射沉积Mo薄膜质量的主要因素19-21
2.3 Mo薄膜制备前基底预处理策略21
2.4 结构与性能浅析策略21-24
2.4.1 X射线衍射(XRD)浅析21-23
2.4.2 扫描电镜(SEM)浅析23
2.4.3 四探针测试浅析23-24
第3章 溅射工艺参数对Mo薄膜结构和性能的影响24-50
3.1 沉积时间25-29
3.2 工作气压29-33
3.3 工作气压优化33-39
3.4 溅射沉积功率39-44
3.5 衬底温度44-48
3.6 本章小结48-50
结论50-51
参考文献51-55
致谢55-56
攻读硕士期间发表的论文和科硏成果56
0)晶面择优取向。通过对沉积时间的调节,发现沉积的薄膜按岛状生长方式生长。当溅射功率为80W时,沉积的Mo薄膜(110)晶面衍射峰强度最高,Mo薄膜结晶最好,薄膜厚度最厚,表面最平整致密;溅射功率为60W沉积的Mo薄膜次之。转变薄膜的沉积工作气压发现,工作气压为0.1Pa沉积的薄膜(110)晶面衍射峰强度最高,Mo薄膜结晶最好,表面缺陷最 WWw.808so.com 808论文查重

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