氧化镉镁合金透明导电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化镉镁合金透明导电薄膜，该薄膜采用磁控溅射技术，设计合理的溅射参数制备而成。磁控溅射的靶材为氧化镉和氧化镁，薄膜中镁的原子数百分比组分含量值x为：0≤x＜0.5；薄膜厚度为：170—290nm。本发明专利技术研究认为，增大薄膜中镁的含量，可实现薄膜在短波范围的截止波长继续向短波方向的拓展，从而拓宽其光学带隙，有效提高短波范围的光透过性能，使其在太阳辐射波长375—1800nm之间，光谱透过率达到75%以上，而镁组分含量与靶材溅射功率、靶材和基片之间的距离、及与薄膜沉积时间长短相关。本发明专利技术以磁控溅射方法调节薄膜中Mg的含量，操作简便，只要控制好设计参数，便能工业化规范生产，使之在太阳能电池、光电探测等光电功能材料和器件领域中获得良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电功能材料
，特别涉及一种。
技术介绍
面临日趋严重的世界能源枯竭问题，太阳能光伏电池技术为人类成功利用太阳能发挥了极其重要的作用。由于太阳辐射光谱的99%以上的波长为150-4000纳米(nm)之间，而太阳能电池只能吸收占太阳辐射光谱50%的波长400-760纳米(nm)的可见光，太阳辐射其余波长的不可见紫外光或红外光不能被利用。传统太阳能电池采用的金属电极虽导电性能好，但光照射在电极区域上受到了一定程度的阻挡，透过率较差，相应降低了太阳光的有效利用率。而利用透光性能良好的透光导电薄膜替代金属电极，可使太阳能电池获得更多的光能量。但是现有的透光导电薄膜的透光波段只能透过太阳辐射某一波段的光，并不能覆盖太阳光谱的全部波段，因而优化透明导电薄膜的透光波段，使其在太阳能电池的窗口材料、光敏探测器等电子器件应用中具有更好的普适性具有重要价值。为此，提高现有透光导电薄膜的透光波段，使其尽可能地覆盖较宽的太阳光谱的波段范围，将是业内科技人员须深入研究的新课题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种，目的在于通过对组成透明导电薄膜各种材质的透光性能，及磁控溅射所须参数进行对比研本文档来自技高网...

【技术保护点】
氧化镉镁合金透明导电薄膜，采用磁控溅射技术制备而成，其特征在于：所述磁控溅射的靶材为氧化镉（CdO）和氧化镁（MgO）；所述薄膜接受太阳光的透过特性，与磁控溅射靶材氧化镁含量大小相关；提高薄膜中镁含量，氧化镉镁合金的能带间隙增大，将相应地使氧化镉镁合金（Cd1?xMgxO）薄膜光学吸收边向短波方向移动，所述薄膜中镁（Mg）组分（原子数百分比）含量值x范围为：0≤x＜0.5；所述薄膜厚度范围为：170—290?nm。

【技术特征摘要】
1.氧化镉镁合金透明导电薄膜，采用磁控溅射技术制备而成，其特征在于:所述磁控溅射的靶材为氧化镉(CdO)和氧化镁(MgO);所述薄膜接受太阳光的透过特性，与磁控溅射靶材氧化镁含量大小相关；提高薄膜中镁含量，氧化镉镁合金的能带间隙增大，将相应地使氧化镉镁合金(CcVxMgxO)薄膜光学吸收边向短波方向移动，所述薄膜中镁(Mg)组分(原子数百分比)含量值X范围为:0彡X < 0.5 ;所述薄膜厚度范围为:170— 290 nm。2.制备如权利要求1所述的氧化镉镁合金透明导电薄膜的方法，其特征在于:该方法的具体工艺步骤如下: (一)将双面抛光的玻璃基片洗净、用高压氮气吹干后装入具有纯度均高于99.99%的氧化镉(CdO)、氧化镁(MgO)两种靶材的磁控溅射装置的基片架上； (二)本底真空及基片的升温:待多靶磁控溅射薄膜沉积系统，本底真空度降至2r10_6torr以下时，再开始进行基片的逐步升温，待基片温度稳定至270° C并保持10-20分钟； (三)溅射沉积:先将步骤(二)中两种靶材的溅射参数调至设计数值进行溅射，溅射操作过程中旋转基片架，溅射沉积完成后获得相应的薄膜厚度，关闭氩气的供给，使薄膜在1.(T 10_6 torr以下的真空环境中，自然冷却至室温； (四)采用霍尔效应(测量系统为Ecopia,Hall effect measurement system,型号为HMS-...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贵宾，贾建明，于海春，翟章印，华正和，赵金刚，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：