一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、清洗衬底，去除衬底表面的油污和杂质；S2、采用磁控溅射设备，以Al2O3靶与ZnO靶为溅射靶材，使Al2O3靶与ZnO靶的延长线相交于一点，衬底置于Al2O3靶与ZnO靶的相交点上；S3、通入工作气体氩气，在衬底上溅镀第一AZO薄膜层；S4、在第一AZO薄膜层上溅镀第二AZO薄膜层，第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第一AZO薄膜层的Al掺杂浓度；S5、在第二AZO薄膜层上溅镀第三AZO薄膜层，第三AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度；最终得到AZO薄膜；磁控溅射方法简单，可控性强；无需制备各种浓度的掺杂AZO靶，节约成本，提高靶材利用率。

Preparation method of multilayer gradient transparent AZO thin films

The invention discloses a preparation method of multilayer gradient light transmission doped AZO film, which comprises the following steps: S1, cleaning the substrate to remove oil and impurities on the substrate surface; S2, adopting magnetron sputtering equipment, taking the Al2O3 target and the ZnO target as sputtering target materials, making the Al2O3 target intersect the extension line of the ZnO target at one point, and placing the substrate on the Al2O3 target and the ZnO target. At the intersection point of the target, the first AZO thin film layer is sputtered on the substrate by adding argon gas, the second AZO thin film layer is sputtered on the first AZO thin film layer, and the second AZO thin film layer is more Al-doped than the first AZO thin film layer; S5, the third AZO thin film is sputtered on the second AZO thin film layer, and the third AZO thin film is sputtered on the second AZO thin film layer. The Al-doped layer is higher than the Al-doped layer of the second AZO film, and the AZO film is finally obtained. The magnetron sputtering method is simple and controllable, and the doped AZO target with different concentration is not needed to be prepared, which saves the cost and improves the utilization ratio of the target material.

【技术实现步骤摘要】
一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法
本专利技术涉及一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法。
技术介绍
ZnO是一种具有纤锌矿结构的宽禁带隙（3.37eV）半导体化合物，具有优良的压电、器敏性能以及化学稳定性，被作为紫外发光器件以及光电装置中的重要组成部分而得到广泛的应用。特别是其透明导电性能引起了许多薄膜研究者的关注，Al掺杂ZnO薄膜是一种良好的透明导电薄膜，但许多研究学者也发现，单一掺杂浓度的AZO薄膜，只有在薄膜加热的过程中，才能呈现出良好的光电性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，该方法无需对薄膜加热，具有良好的光电性能，可控性强。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、清洗衬底，去除衬底表面的油污和杂质；S2、采用磁控溅射设备，以Al2O3靶与ZnO靶为溅射靶材，Al2O3靶与ZnO靶的靶座均与水平面呈45º夹角，使Al2O3靶与ZnO靶的延长线相交于一点，衬底置于Al2O3靶与ZnO靶的相交点上；S3、通入工作气体氩气，在衬底上溅镀第一AZO薄膜层；S4、在第一AZO薄膜层上溅镀第二AZO薄膜层，第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第一AZO薄膜层的Al掺杂浓度；S5、在第二AZO薄膜层上溅镀第三AZO薄膜层，第三AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度；最终得到AZO薄膜。进一步的，步骤S3溅镀时，Al2O3靶溅镀功率50W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.0Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min。进一步的，步骤S4溅镀时，Al2O3靶溅镀功率80W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.5Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min。进一步的，步骤S5溅镀时，Al2O3靶溅镀功率100W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.5Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min。本专利技术的有益效果是，通过共溅射的方式依次制备三层AZO薄膜，三层AZO薄膜的Al掺杂浓度由内至外依次增加，具有良好的光电性能；磁控溅射方法简单，可控性强；无需制备各种浓度的掺杂AZO靶，节约成本，提高靶材利用率。具体实施方式本专利技术提供一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、清洗衬底，去除衬底表面的油污和杂质；S2、采用磁控溅射设备，以Al2O3靶与ZnO靶为溅射靶材，Al2O3靶与ZnO靶的靶座均与水平面呈45º夹角，使Al2O3靶与ZnO靶的延长线相交于一点，衬底置于Al2O3靶与ZnO靶的相交点上；S3、通入工作气体氩气，在衬底上溅镀第一AZO薄膜层；溅镀时，Al2O3靶溅镀功率50W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.0Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min；S4、在第一AZO薄膜层上溅镀第二AZO薄膜层，第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第一AZO薄膜层的Al掺杂浓度；溅镀时，Al2O3靶溅镀功率80W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.5Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min；S5、在第二AZO薄膜层上溅镀第三AZO薄膜层，第三AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度；溅镀时，Al2O3靶溅镀功率100W，ZnO靶溅镀功率100W，工作气压1.5Pa，Ar总流量为50sccm，溅镀时间30min；最终得到AZO薄膜。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、清洗衬底，去除衬底表面的油污和杂质；S2、采用磁控溅射设备，以Al2O3靶与ZnO靶为溅射靶材，Al2O3靶与ZnO靶的靶座均与水平面呈45º夹角，使Al2O3靶与ZnO靶的延长线相交于一点，衬底置于Al2O3靶与ZnO靶的相交点上；S3、通入工作气体氩气，在衬底上溅镀第一AZO薄膜层；S4、在第一AZO薄膜层上溅镀第二AZO薄膜层，第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第一AZO薄膜层的Al掺杂浓度；S5、在第二AZO薄膜层上溅镀第三AZO薄膜层，第三AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度；最终得到AZO薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种多层梯度透光掺杂AZO薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、清洗衬底，去除衬底表面的油污和杂质；S2、采用磁控溅射设备，以Al2O3靶与ZnO靶为溅射靶材，Al2O3靶与ZnO靶的靶座均与水平面呈45º夹角，使Al2O3靶与ZnO靶的延长线相交于一点，衬底置于Al2O3靶与ZnO靶的相交点上；S3、通入工作气体氩气，在衬底上溅镀第一AZO薄膜层；S4、在第一AZO薄膜层上溅镀第二AZO薄膜层，第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第一AZO薄膜层的Al掺杂浓度；S5、在第二AZO薄膜层上溅镀第三AZO薄膜层，第三AZO薄膜层的Al掺杂浓度大于第二AZO薄膜层的Al掺杂浓度；最终得到AZO薄膜。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洪雪，姚婷婷，杨勇，李刚，
申请(专利权)人：中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34