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摘 要

本文首先简述了氧化镉薄膜的性能和它相应的使用领域，然后介绍了它的制备方法。以此为基础，本文主要研究了用磁控溅射法和脉冲激光沉积技术来制备铟掺杂氧化镉薄膜，并研究了各种工艺条件和参数对薄膜的综合性能的影响；实验结果表明，在用磁控溅射法制备薄膜时，氧气流量、衬板温度对薄膜的晶体结构、电学性质、光学性质都会产生影响；在用脉冲激光沉积技术制备In-CdO薄膜时，不同的In含量和基体温度也会对 In-CdO 薄膜结构及光电性能产生影响。

关键词：氧化镉薄膜，铟掺杂，磁控溅射 ，脉冲激光沉积，晶体结构，光电性能

Abstract：In this paper,the various properties，applicatioIls，growth techniques of CdO films

Were reviewed．And CdO films were synthesized On glass substrates by thermal oxidation of metallic Cd films and DC reactive magnetron sputtering．Results show that：When In-CdO films are prepared by magnetron sputtering, the oxygen flow, substrate temperature will have an effect on the crystal structure, electrical and optical properties of the thin films. When the In-CdO thin films are made by PLD, the different In content and the different substrate temperature will also be used for the In-CdO thin film junction. The structure and photoelectric properties have an effect.

Keywords：CdO thin film，In doping ，RF magnetron sputtering，pulsed laser deposition (PLD),

crystal structure，Photoelectric properties

目 录

1 引 言 ……………………………………………………………………………………………………4

2 CdO 薄膜的基本性质………………………………………………………………………………4

3 CdO 薄膜的常见制备方法……………………………………………………………………… 5

4 射频磁控溅射法制备In-CdO薄膜 ………………………………………………… 5

4.1 氧气流量对In-CdO薄膜性能的影响 …………………………………………5

4.1.1 薄膜的晶体结构………………………………………………………………5

4.1.2 薄膜的光学性能………………………………………………………………6

4.1.3 薄膜的电学性能………………………………………………………………6

4.2 衬板温度对In-CdO薄膜性能的影响 …………………………………………7

4.2.1 衬板温度对CdO薄膜的晶体结构的影响…………………………………7

4.2.2 衬板温度对CdO薄膜的光学性能的影响…………………………………8

4.2.3 衬板温度对CdO薄膜的电学性能的影响…………………………………8

5 PLD技术制备In-CdO薄膜 …………………………………………………………… 9

5.1 不同In 含量的 In-CdO 薄膜结构及光电性能 …………………………… 9

5.1.1 In 含量对 In-CdO 薄膜结构的影响…………………………………… 9

5.1.2 In 含量对 In-CdO 薄膜电学性能的影响………………………………10

5.1.3 In 含量对 In-CdO 薄膜光学性能的影响………………………………10

5.2 不同基体温度In-CdO 薄膜的结构及光电性能 ………………………… 11

5.2.1 基体温度对 In-CdO 薄膜结构的影响………………………………… 11

5.2.2 基体温度对 In-CdO 薄膜表面形貌的影响……………………………11

5.2.3 基体温度对 In-CdO 薄膜光电性能的响………………………………12

5.2.4 基体温度对 In-CdO 薄膜光学性能的影响……………………………13

6 结 论……………………………………………………………………………………… 14

参考文献……………………………………………………………………………………16致 谢 …………………………………………………………………………………… 17

第一章 引言

科技的飞速发展使得传统材料已经不能满足生产生活的需要，新型材料如薄膜材料开始越来越多地被研究。新型的薄膜材料是用各种材料为基板，并用新的材料沉积于它的表面制备而成的。这种新型材料，在可见光波段内透光率和导电率非常高。因此，它们能够广泛地被应用于光电领域。

近几年，CdO在许多地方都被人们使用，它是一种 n型半导体。由于它本身具有很多的原子空位，产生了大量电子，使得它具有优良的导电性。可见光波段内，CdO 薄膜的透光率很高，可以达到 80%。制备质量高的 CdO 薄膜有很多方法，如化学气相沉积法、磁控溅射、脉冲激光沉积等。本文主要研究了用磁控溅射法、脉冲激光沉积法在制备铟掺杂氧化镉(In-CdO)薄膜时，不同的工艺条件对薄膜的影响。得出了在不同氧气流量、衬底温度下，薄膜的晶体结构、电学性质、光学性质都会产生变化的结论；在用脉冲激光沉积法制备CdO薄膜时发现，In掺杂含量对CdO薄膜的综合性能会产生影响。在得出In含量的最优值后，我们又研究了基体的温度对薄膜性能的影响。这些研究目的是获得性能最佳的 In-CdO 薄膜，使其成为优秀的光电材料，并能够在其他生产生活的领域中广泛使用。

基于以上所述，本文将先对 CdO 薄膜的基本特性以及制备方法进行介绍，然后用不同的方法制备In-CdO透明导电薄膜，并得出不同工艺条件下薄膜的性能差异。

第二章 CdO 薄膜的基本性质

CdO结构为 NaCl 简立方结构，如图 2-1(a)所示。当外界气压增大到一定数值时，CdO 的结构会发生改变，变成了CsC结构l。如图 2-1(b)所示，晶胞体减变成了原来的94％。常温下CdO颜色是棕色，状态为固体。CdO很稳定，不易发生化学反应，受热也不易分解。

2-1(a) CdO 的 NaCl 型结构， 2-1(b) CdO 的 CsCl 型结构

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