含奈米金微粒之AZO 透明導電薄膜的 研究

The Study of AZO Transparent Conducting Thin Films with Nano Au Particles

黃奕盛(I-Sheng Hwang)

指導教授 ： 林永仁

大同大學/工程學院/材料工程學系所/碩士(2006年)

摘要

本研究目的是利用溶膠凝膠法結合旋轉塗佈技術來製備ZnO:Al(AZO)
薄膜，研究不同的Al參雜濃度和不同的熱處理條件下的AZO 薄膜之
光電性質，並企圖在AZO 薄膜中添加金屬微粒來增進AZO 薄膜的光
電性質。
本實驗以帶結晶水的醋酸鋅為起始材料，添加不同劑量的硝酸鋁作為
摻雜物，再施以不同的熱處理溫度進行退火。AZO 薄膜的電阻率以
含1.5at%Al，在750℃氬氣下退火時，可以得到最低的電阻率，其電
阻率為4.613×10-2Ω–cm。2at%Al-650℃的AZO 溶膠塗怖在含有金屬
微粒的石英玻璃基板上來鍍製成膜，施以同上的溫度在氬氣下退火，
以80秒蒸鍍的金層上鍍鋅鋁氧化物薄膜，可得到最低電阻率為1.289
×10-3Ω-cm，降低電阻2個order，可見光穿透率為60~70%，降低可見
光率約為25%(無添加Au 微粒的鋅鋁氧化物薄膜電阻率約4.8×10-1Ω
-cm，可見光穿透率為90%)。將金膜熱處理得的奈米金，再鍍鋅鋁氧
化物薄膜，可得到最電阻率為4.652×10-2Ω-cm，降低電阻約1個order，
可見光穿透率約70%，降低可見光率約為20%。

關鍵字

透明導電膜 ； 鋁鋅氧化物 ； 溶膠-凝膠法

並列摘要

The goal of this study is to use sol-gel method and spin coating technique
to prepare ZnO：Al (AZO) thin films and to study the influence of Al
doping concentration and thermal treatment condition on the
electro-optical properties of AZO thin films. Au nano particles were also
added in hope to improve the optical-electrical properties of AZO thin
film. Zinc acetate dihydrate was used as a starting material in this
experiment. By adding different amounts of aluminum nitrate
nonahydrate as dopant and annealing in various temperatures, a minimum
resistivity of 4.613×10-2Ω-cm was obtained for the films doped with
1.5at% Al and annealing at 750℃ in Ar. A minimum resistivity of
1.289×10-3Ω-cm was obtained for the films which was doped with 2at%
Al and contained Au nano particles and annealed at 650℃ in Ar. The
incorporation of Au particles decreased two order of the resistivity of
AZO thin films and the optical transmittance was also decreased to 50-70%.

並列關鍵字

TCO ； AZO ； sol-gel

參考文獻

1. K﹒ Tonooka , H﹒Bando, Y﹒Aiura, Thin Solid Films 445 (2003)

2. G. K. R. Senadeera, K. Nakamura, T. Kitamura, Y. wada, S. Yanagide,

Appl. Phys. Lett. 83 (2003) pp.5470-5472.

thin films deposited by sol-gel method ”,Thin solid Films,426

(2003)pp.94-99.