摘要

ZnO作为Ⅱ-Ⅵ族宽带隙直接带隙半导体材料，有优异的压电、光电、压敏等特性，ZnO掺杂近年来受到了广泛的关注。掺铝ZnO（AZO）作为透明导电氧化物（Transparent Conductive Oxide，TCO），具有和ITO相媲美的光学、电学性能，而且原料丰富、成本低，物理化学性能稳定，有望替代ITO。

本文利用射频（RF）磁控溅射技术分别在玻璃和聚酰亚胺（Polyimide）衬底上原位沉积了AZO薄膜，研究了工艺参数衬底温度和RF功率对薄膜结晶状态、电学和光学等性能的影响。薄膜晶体结构对衬底温度依赖性较大，在300℃时有最强烈的（002）择优取向，且电阻率最低为3.4×10-4Ω·cM。当RF功率增大时，薄膜逐渐出现混合取向，同时薄膜的光电性能都变得越来越好。通过对衬底温度为300℃时制备的薄膜进行了不同时间的腐蚀，制备出了具有绒面结构的AZO薄膜。

Ar流量、溅射功率以及衬底温度对AZO薄膜禁带宽度的调谐作用。发现当Ar流量从30sccm增加到70sccm，AZO薄膜的禁带宽度从3.67eV减少到3.56eV，溅射功率从125W增加到20O W时，薄膜的禁带宽度从3.28eV增加到3.82eV，衬底温度从150℃增加到350℃时，薄膜禁带宽度从3.41 eV到3.88eV范围内变化。而且薄膜的禁带宽变化和薄膜的载流子浓度的变化一致。

最后将具有绒面结构和平面结构的AZO薄膜应用到非晶硅太阳能电池上，研究其对电池性能改变。同时将具有不同光学性能的AZO薄膜应用到非晶硅柔性电池上，研究其对电池性能的改变。

关键词：AZO；非晶硅电池；RF磁控溅射；衬底温度；溅射功率；绒面结构；禁带宽度