基于玻璃基底的透明導(dǎo)電金膜的光學(xué)性質(zhì)

彭達(dá)球，黃曉江，施蕓城

(東華大學(xué) 理學(xué)院，上海 201620)

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基于玻璃基底的透明導(dǎo)電金膜的光學(xué)性質(zhì)

彭達(dá)球，黃曉江，施蕓城

(東華大學(xué) 理學(xué)院，上海 201620)

摘要：采用直流濺射法，通過調(diào)節(jié)濺射時(shí)間和濺射電流，在玻璃基底上成功制備出不同厚度的透明導(dǎo)電金膜. 通過橢圓偏振儀測量了透明導(dǎo)電金膜的厚度及其對可見光的透過率，利用四探針、掃描電子顯微鏡分別測量和表征了透明導(dǎo)電金膜的方塊電阻和表面形貌. 研究結(jié)果表明，隨著透明導(dǎo)電金膜厚度的增加，方塊電阻減小，金膜表面連續(xù)性變好，且透明導(dǎo)電金膜厚度為10～13 nm時(shí)，透明導(dǎo)電金膜的導(dǎo)電性和透過性的兼顧最佳. 通過實(shí)際中透明導(dǎo)電金膜厚度隨濺射條件的變化，結(jié)合理論膜厚計(jì)算公式可知，直流濺射沉積透明導(dǎo)電金膜為島狀生長模式. 使用橢圓偏振儀測量了不同入射角度和入射方向上透明導(dǎo)電金薄膜的橢偏參量，發(fā)現(xiàn)在各向同性的玻璃基底上生長的透明導(dǎo)電金膜的光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性.

關(guān)鍵詞：直流濺射； 透明導(dǎo)電金膜； 橢圓偏振儀； 島狀生長模式

透明導(dǎo)電薄膜是一種對可見光(λ=400～760 nm)的平均光透射率高(Tavg>80%)且電阻率低(ρ<10-3Ω·cm)的光電特性薄膜[1]. 自1907年利用鎘(Cd)制備出氧化鎘(CdO)透明導(dǎo)電薄膜[2]以來，透明導(dǎo)電薄膜的研究備受重視.目前，透明導(dǎo)電薄膜主要包括金屬系、氧化物膜系、非氧化化合物膜系、高分子膜系、復(fù)合膜系等，其中研究和應(yīng)用最為廣泛的是透明導(dǎo)電金屬薄膜和透明導(dǎo)電氧化物薄膜[3-4]. 隨著研究的深入，不同類型的透明導(dǎo)電薄膜被研發(fā)出來的同時(shí)，基底材料也一直是科研人員研究的熱點(diǎn). 由于透明導(dǎo)電薄膜具有優(yōu)異的透光性，基底材料的光學(xué)性質(zhì)和各向同(異)性會對透明導(dǎo)電薄膜產(chǎn)生何種影響，暫時(shí)還沒有找到相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，本文以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行研究.

玻璃是一種各向同性的透明介質(zhì)，能極大程度上發(fā)揮透明導(dǎo)電薄膜的透光率優(yōu)勢. 金(Au)具有良好的導(dǎo)電性，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，金膜在現(xiàn)代電子行業(yè)中應(yīng)用廣泛[5]. 但是前人研究金膜的焦點(diǎn)更多的是關(guān)注其電學(xué)性質(zhì)[5-6]，對金膜的光學(xué)性質(zhì)研究甚少.

本文采用直……