| 研究課題/領域番号 |
05650315
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
福田 一郎 金沢工業大学, 工学部, 教授 (10064445)
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| 研究分担者 |
石井 恂 金沢工業大学, 工学部, 教授 (30222946)
高田 新三 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70064467)
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| キーワード | 透明導電膜 / ZnO / AlドープZnO / 表面テクスチャー / ミルキー膜 / 透明電極 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、安価なAIドープZnO(AZO)透明導電膜、並びにその成膜技術に関する申請者らの研究成果をベースとして、抵抗率3×10^<-4>OMEGAcm以下の高性能なミルキーAZO透明導電膜を大面積基板上に、350℃以下の低温で作成する直流マグネトロンスパッタ成膜技術を確立、実用化することである。
本年度は150mmphi(6")ターゲットを使用して、50mm×50mm以上の基板上に成膜速度40mm/min以上で、ミルキーで、抵抗率5×10^<-4>OMEGAcm以下で、可視光拡散透過率85%以上の特性を有し、薄膜太陽電池(特にCuInSe_2;CIS)用透明電極への応用を目指しAZO膜のAlドープ量の最適化並びに350℃以下の低温基板上への成膜を行い以下の結果を得た。
(1)AlドーパントとしてAl_2O_3を用い、ドープ量0〜2.0wt%の範囲で膜表面がテクスチュア構造を有するミルキーな膜が得られた。
(2)ドープ量0〜0.75wt%ではディスク状、1.0〜2.0wt%ではピラミッド状テクスチュアを有するグレインの大きな膜が得られた。
(3)Al_2O_3ドープ量0.75wt%、膜厚3mumにおいて、ポスト水素アニール処理により5×10^<-4>OMEGAcm、拡散透過率80%以上、波長1300nmでは同50%以上を実現できた。
(4)Al_2O_3ドープ量0.75wt%において、基板全面(ターゲット直径比で66%以上の範囲)で均一な抵抗率分布と1.5OMEGA/□という低いシート抵抗を実現できた。
(5)Al_2O_3ドープ量0.75wt%で作製した膜において、200℃までの大気中熱処理に対しても安定であった。
(6)スパッタガスに水素を添加することにより基板温度200℃で作製したAZO膜の抵抗率分布を制御することができた。
(7)スパッタガス圧を30Paまで上昇させて成膜した場合では基板全面に8〜9×10^<-4>OMEGAcm台の比較的低い抵抗率を実現できた。
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