ITO薄膜在提高異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時(shí)優(yōu)化ITO薄膜的電學(xué)性能和光學(xué)性能使太陽(yáng)能電池的效率達(dá)到最大。沉積溫度和濺射功率也是ITO薄膜制備過(guò)程中的重要參數(shù)，兩者對(duì)ITO薄膜的電阻率和透過(guò)率有極大影響。美能掃描四探針?lè)阶铚y(cè)試儀能夠幫助用戶(hù)優(yōu)化太陽(yáng)能電池的電學(xué)特性，美能分光光度計(jì)支持紫外至近紅外區(qū)域測(cè)定，開(kāi)啟光學(xué)檢測(cè)新未來(lái)!本篇文章將給大家講解沉積溫度和濺射功率對(duì)ITO薄膜的電學(xué)和光學(xué)性能的影響。

沉積溫度

1.電學(xué)性能

沉積溫度通過(guò)改變生長(zhǎng)過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)影響ITO薄膜的性能。隨著沉積溫度的升高，載流子濃度先增大后減小，因?yàn)槌练e溫度升高時(shí)Sn4+更有利于取代In3+，從而增加載流子。當(dāng)溫度為190℃時(shí)，載流子濃度降低，這是由于Sn在高溫下能與O2充分反應(yīng)，生成復(fù)合化學(xué)計(jì)量比比較完整的氧化物，導(dǎo)致載流子濃度降低。然而，遷移率隨著沉積溫度的升高而增加，并在270℃時(shí)達(dá)到最大值。原因是沉積溫度的升高提高了結(jié)晶度，這有助于提高遷移率。

沉積溫度影響ITO薄膜的電學(xué)特性

2.光學(xué)性能

ITO薄膜的透過(guò)率隨著沉積溫度的升高而增加，在270℃時(shí)達(dá)到最大值90.9%。一方面，Sn4+在高沉積溫度下更有利于取代In3+，從而生成較少的低價(jià)棕色氧化物，從而提高可見(jiàn)光透過(guò)率。另一方面，它可以提高高沉積溫度下的結(jié)晶度。

沉積溫度影響ITO薄膜的光學(xué)特性

濺射功率

濺射功率對(duì)ITO薄膜的導(dǎo)電性能也有非常重要的作用，進(jìn)而通過(guò)影響濺射粒子的能量來(lái)影響ITO薄膜的致密性以及與硅片之間的附著力。

1.電學(xué)性能

濺射功率影響ITO薄膜的電學(xué)特性

從上圖可以看出，載流子濃度隨著濺射功率的增加而增加。由于較高的濺射功率會(huì)產(chǎn)生大量的濺射顆粒，在相同氧含量下，氧氣不足以充分氧化濺射顆粒，從而使載流子濃度增加。隨著濺射功率的增大，遷移率先增大后減小。隨著濺射功率的增加，氬離子可以獲得更高的能量，有利于提高ITO薄膜與襯底之間的附著力，從而改善薄膜的晶體結(jié)構(gòu)，載流子遷移率進(jìn)一步提高。然而，當(dāng)濺射功率繼續(xù)增加時(shí)，薄膜會(huì)受到損傷，載流子遷移率會(huì)降低，因此ITO薄膜的電阻率隨著濺射功率的增加先下降后上升。另外，濺射功率不應(yīng)超過(guò)閾值。一方面，如果濺射功率過(guò)高，高能粒子會(huì)對(duì)薄膜造成損傷，進(jìn)一步影響薄膜的導(dǎo)電性能。另一方面，陶瓷靶材脆性大，用大功率轟擊很容易導(dǎo)致斷裂。

2.光學(xué)性能

隨著濺射功率的增加，ITO薄膜的透過(guò)率先增大后略有減小。濺射粒子在低濺射功率下受到限制，濺射粒子可以被氧氣完全氧化，生成高電阻、透明的氧化物；因此，透過(guò)率可以達(dá)到90%以上。然而，隨著濺射功率的增加，濺射顆粒數(shù)量增加，在氧含量不變的情況下，只有部分顆粒被氧化，導(dǎo)致ITO薄膜的透過(guò)率下降。另外，隨著濺射功率的增加，載流子濃度達(dá)到最大值，導(dǎo)致透過(guò)率下降。

濺射功率影響ITO薄膜的光學(xué)特性

美能掃描四探針?lè)阶铚y(cè)試儀FPP230A

美能掃描四探針?lè)阶铚y(cè)試儀可以對(duì)最大230×230mm的樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描，獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息，可廣泛應(yīng)用于光伏、半導(dǎo)體、合金、陶瓷等諸多領(lǐng)域。

• 超高測(cè)量范圍，測(cè)量1mΩ~100MΩ

• 高精密測(cè)量，動(dòng)態(tài)重復(fù)性可達(dá)0.2%

• 全自動(dòng)多點(diǎn)掃描，多種預(yù)設(shè)方案亦可自定義調(diào)節(jié)

快速材料表征，可自動(dòng)執(zhí)行校正因子計(jì)算

美能分光光度計(jì)UVN2800

美能分光光度計(jì)支持測(cè)定從紫外區(qū)到近紅外區(qū)的廣范圍波長(zhǎng)區(qū)域的太陽(yáng)光透過(guò)率，為太陽(yáng)電池的效率分析提供了有力支持。設(shè)備采用獨(dú)特的雙光束光學(xué)設(shè)計(jì)，可以完美地校正不同樣品基質(zhì)的吸光度變化，從而可穩(wěn)定地進(jìn)行樣品的測(cè)定，具有測(cè)試范圍廣、精度高以及穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

• 采用雙光源雙檢測(cè)器設(shè)計(jì)，波長(zhǎng)范圍190-2800nm

• 雙光柵光學(xué)結(jié)構(gòu)、有效降低雜散光

積分球直徑可達(dá)100mm，長(zhǎng)期使用不發(fā)黃變性、光學(xué)性能穩(wěn)定