导电薄膜制造技术

一种导电薄膜，包括层叠的ZnO：R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。上述导电薄膜通过在ZnO：R3+层的表面沉积及高功函的V2O5层制备双层导电薄膜，既能保持ZnO：R3+层的良好的导电性能，又使导电薄膜的功函数得到了显著的提高。本发明专利技术还提供一种导电薄膜的制备方法及应用。

【技术实现步骤摘要】
导电薄膜本申请是专利申请号为2013101964832、申请日为2013年05月22日、专利技术创造名称为″导电薄膜、其制备方法及应用″的分案申请。
本专利技术涉及半导体光电材料，特别是涉及导电薄膜。
技术介绍
导电薄膜电极是有机电致发光器件(OLED)的基础构件，其性能的优劣直接影响着整个器件的发光效率。其中，氧化镉的掺杂半导体是近年来研究最广泛的透明导电薄膜材料，具有较高的可见光透光率和低的电阻率。但要提高器件的发光效率，要求透明导电薄膜阳极具有较高的表面功函数。而铝、镓和铟掺杂的氧化锌的功函数一般只有4.3eV，经过UV光辐射或臭氧等处理之后也只能达到4.5～5.1eV，与一般的有机发光层的HOMO能级(典型的为5.7～6.3eV)还有比较大的能级差距，造成载流子注入势垒的增加，妨碍发光效率的提高。
技术实现思路
基于此，有必要针对导电薄膜功函数较低的问题，提供一种纳米线的透明导电薄膜、其制备方法、使用该导电薄膜的有机电致发光器件的基底、其制备方法及有机电致发光器件。一种导电薄膜，包括层叠的ZnO：R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。所述ZnO：R3+层是纳米线结构的导电薄膜，所述纳米线直径为30nm～400nm。所述ZnO：R3+层的厚度为50nm～800nm，所述V2O5层的厚度为0.5nm～10nm。一种导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：将ZnO：R3+靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa～1.0×10-6Pa，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种；在所述衬底表面溅镀ZnO：R3+层，溅镀所述ZnO：R3+层的工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，激光的能量为80W～300W，压强为3Pa～30Pa，通入惰性气体，惰性气体的流量为10sccm～40sccm，衬底温度为250℃～750℃，得到负载有ZnO：R3+薄膜的衬底；再将所述负载有ZnO：R3+薄膜的衬底和V2O5靶材放入蒸镀设备中，其中，所述真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa～1.0×10-6Pa，在所述ZnO：R3+层表面溅镀V2O5层，溅镀所述V2O5层的工艺参数为：衬底与靶材的间距为45mm～95mm，蒸发温度为400～950℃，蒸发速率为0.5～5nm/s；及剥离所述衬底，得到所述导电薄膜。所述ZnO：R3+靶材由以下步骤得到：ZnO：R3+靶材由以下步骤得到：将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5～10)∶(90～99.5)混合均匀，其中，R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种，将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结制成靶材。一种有机电致发光器件的基底，包括依次层叠的衬底、层叠的ZnO：R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。所述基底中的ZnO：R3+层是纳米线结构的导电薄膜，所述纳米线直径为30nm～400nm。一种有机电致发光器件的基底的制备方法，包括以下步骤：将ZnO：R3+靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa～1.0×10-6Pa，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种；在所述衬底表面溅镀ZnO：R3+层，溅镀所述ZnO：R3+层的工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，激光的能量为80W～300W，压强为3Pa～30Pa，通入惰性气体，惰性气体的流量为10sccm～40sccm，衬底温度为250℃～750℃，得到负载有ZnO：R3+薄膜的衬底；再将所述负载有ZnO：R3+薄膜的衬底和V2O5靶材放入蒸镀设备中，其中，所述真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa～1.0×10-6Pa，在所述ZnO：R3+层表面溅镀V2O5层，溅镀所述V2O5层的工艺参数为：衬底与靶材的间距为45mm～95mm，蒸发温度为400～950℃，蒸发速率为0.5～5nm/s。所ZnO：R3+靶材由以下步骤得到：将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5～10)∶(90～99.5)混合均匀，其中，R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种，将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结制成靶材。一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、发光层以及阴极，所述阳极包括层叠的ZnO：R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。上述导电薄膜通过在纳米线结构的ZnO：R3+层的表面沉积V2O5层制备双层导电薄膜，既能保持ZnO：R3+层的良好的导电性能，又使导电薄膜的功函数得到了显著的提高，导电薄膜在300～900nm波长范围可见光透过率85％～91％，方块电阻范围10～33Ω/□，表面功函数5.9～6.1eV；上述ZnO：R3+层的制备方法，采用激光烧蚀靶材，使靶材中的材料被烧蚀成原子或离子团的粒子，粒子在基底上沉积的过程中，通过通入大量的惰性气体，使粒子钝化，在基板上分散成核，然后在各个成核点垂直生长，形成柱状的纳米线；使用该导电薄膜作为有机电致发光器件的阳极，导电薄膜的表面功函数与一般的有机发光层的HOMO能级之间差距较小，降低了载流子的注入势垒，可显著的提高发光效率。附图说明图1为一实施方式的导电薄膜的结构示意图；图2为一实施方式的有机电致发光器件的基底的结构示意图；图3为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；图4为实施例1制备的导电薄膜的透射光谱谱图；图5为实施例1制备的ZnO：Al3+导电薄膜的电镜扫描图；图6为器件实施例的电压与电流和亮度关系图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对导电薄膜、其制备方法、使用该导电薄膜的有机电致发光器件的基底、其制备方法及有机电致发光器件进一步阐明。请参阅图1，一实施方式的导电薄膜100包括层叠的ZnO：R3+层10及V2O5层30，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。所述ZnO：R3+层10是纳米线结构的导电薄膜，所述纳米线直径为30nm～400nm，优选为230nm。所述ZnO：R3+层10的厚度为50nm～800nm，优选为340nm，所述V2O5层30的厚度为0.5nm～10nm，优选为5nm。上述导电薄膜100的制备方法，包括以下步骤：S110、将ZnO：R3+靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，真空腔体的真空度为1.0×10-3Pa～1.0×10-6Pa，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。本实施方式中，所述ZnO：R3+靶材由以下步骤得到：将ZnO和R2O3粉体按照质量比为(0.5～10)∶(90～99.5)混合均匀，其中，R2O3为三氧化二铝、三氧化二镓及氧化铟中的一种，将混合均匀的粉体在900℃～1300℃下烧结制成靶材。衬底为玻璃衬底。优选的，衬底在使用前用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗。本实施方式中，真空腔体的真空度优选为5×10-4Pa。步骤S120、在衬底表面溅镀ZnO：R3+层10，溅镀ZnO：R3+层10的工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，激光的能量为80W～300W，压强为3Pa～30Pa，通入惰性气体，惰性气体的流量为10sccm～40sccm，衬底温度为250℃～750℃，得到负载有ZnO：R3+薄膜的衬底。优选的，基靶间距为6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电薄膜，其特征在于，包括层叠的ZnO：R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种导电薄膜，其特征在于，包括层叠的ZnO:R3+层及V2O5层，其中，R为铝元素，镓元素和铟元素中的一种；所述导电薄膜采用以下步骤制备而成：将ZnO:R3+靶材及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体，其中，磁控溅射镀膜设备的真空腔体的真空度为1.0×10‐3Pa～1.0×10‐6Pa；在所述衬底表面溅镀ZnO:R3+层，溅镀所述ZnO:R3+层的工艺参数为：基靶间距为45mm～95mm，激光的能量为80W～300W，压强为3Pa～30Pa，通入惰性气体，惰性气体的流量为10sccm～40sccm，衬底温度为250℃～750℃，得到负载有ZnO:R3+薄膜的衬底；再将所述负载有ZnO:R3+薄膜的衬底和V2O5靶材放入蒸镀设备中，其中，所述蒸镀设备的真空腔体的真空度为1.0×10‐3Pa～1.0×10‐6Pa,在所述Zn...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陈明志，
类型：发明
国别省市：福建;35