薄膜電子學(xué)的應(yīng)用ppt課件-文庫吧資料
2025-05-08 12:03本頁面
【正文】 : (1)成本低 (2)制程能源需求低 (3)大面積組件高效率 (4)量產(chǎn)成品高良率 (5)應(yīng)用范圍廣泛 (玻璃基板、不銹鋼、 塑料聚合物、錫箔等 可撓式基板 )。 ? 若是利用聚光裝置的輔助，目前轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)可達 30%，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境測試下組件轉(zhuǎn)換效率 %，采用軟性塑料基板的最佳轉(zhuǎn)換效率也已經(jīng)達到 %。 ? 優(yōu)化的薄膜層，如鍍在玻璃上的抗反射層， TCO層，背反射層，可使光在光吸收層的路徑增加，以提高效率。 薄膜應(yīng)用 ４ .背反射層 背反射層：使還沒利用到的光反射 再 次進入光吸收層，需具有高的反射率。 薄膜應(yīng)用 (Transparent conductive oxide) TCO層：需具有高光穿透率、極佳導(dǎo)電特性，用來當(dāng)透明電極 。 圖 (a) Superstrate結(jié)構(gòu) 圖 (b) Substrate結(jié)構(gòu) aSi薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu) LIGHT 圖 (c)： aSi薄膜太陽能電池 Superstrate結(jié)構(gòu)示意圖。高穿透率之研究 ?超帄坦透明導(dǎo)電膜 ?在塑料基板成膜 (室溫成膜 ) ?靶材回收 綱要 ? 透明導(dǎo)電薄膜（ TCO） ? 薄膜太陽能電池 ? SAW及 FBAR器件 薄膜太陽能電池介紹 薄膜太陽電池可以使用價格低廉的基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜，厚度僅需數(shù) μm。 ITO的光學(xué)性質(zhì) D 穿透度低的話 (膜的厚薄 )， 反射率相對提高，就易造成干涉。) 魚與熊掌不可兼得 γ = ρ/D ITO薄膜的導(dǎo)電性要好 (面電阻低 ) ，膜厚要增大， 因此薄膜的穿透度會降低 1. ITO及各種透明導(dǎo)電氧化物材料的介紹 透明導(dǎo)電氧化物 (Transparent Conductive Oxide, TCO) 2. TCO的導(dǎo)電原理 3. TCO的光學(xué)性質(zhì) 4. TCO 薄膜之市場應(yīng)用及未來發(fā)展 TCO的光學(xué)性質(zhì) TCO在短波長的透光范圍：由能隙 (energy gap)決定 在長波長的透光范圍：由 等離子 頻率 (ωp， plasma frequence) 決定 紫外線區(qū) 由 等離子 頻率決定的波長 (此一波長隨載子濃度而移動 ) 入射光將價帶的 電子激發(fā)到導(dǎo)帶 等離子媒介可看成高通濾波器 ?為降低 In2O SnO ZnO等透明導(dǎo)體的電阻率， 通常加入 Sn、 Al、 Sb等摻雜物以提高載子密度。W) Ohm 設(shè)定 Rs = ρ/D (單位： Ohm/□ ) 則 R = Rs (L/W), L/W表示有幾個方塊 假設(shè)在一個 L = W 之帄方面積中， R= Rs TCO薄膜的導(dǎo)電 ?比較 ITO及銀薄膜的面電阻及穿透度 ITO Ag ρ 2x104 ohmcm ohmcm γ=ρ/D 10 Ohm/□ 10 Ohm/□ D= ρ/γ 2x105 cm (2022197。 (intrinsic effect) TCO薄膜的導(dǎo)電原理 ?電阻 率 (又稱體阻抗 , ρ) 反比于導(dǎo)電率 (conductivity, σ) ?ρ = 1/ σ Ohmcm ?帄面顯示器中探討的薄膜的導(dǎo)電性有別于半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。 TCO 薄膜的 defect愈少， τ ↑。 1. ITO及各種透明導(dǎo)電氧化物材料的介紹 透明導(dǎo)電氧化物 (Transparent Conductive Oxide, TCO) 2. TCO的導(dǎo)電原理 3. TCO的光學(xué)性質(zhì) 4. TCO 薄膜之市場應(yīng)用及未來發(fā)展 TCO薄膜的導(dǎo)電原理 (ntype TCO) ITO ?In2O3為氧化物半導(dǎo)體，加入 SnO2作為雜質(zhì)參雜，可以產(chǎn)生一個導(dǎo)電電子 ?In2O3晶格中之氧缺陷 (Oxygen vacancy)一個氧空缺，可以產(chǎn)生兩個導(dǎo)電電子 Band gap (Eg) Crystallized at T 150 186。 3. 部分 AZO靶材可在 100% Ar環(huán)境下成膜，制程控制容易 。C ITO成膜時基板溫度： RT ITO之組成及特性 銦 (In)礦的主要應(yīng)用 數(shù)據(jù)源：工研院經(jīng)資中心 各種 TCO材料 ZnO系透明導(dǎo)電膜 主要成員 ： ZnO (3~5 104 Ωcm) ZnO:In (IZO) (2~4 104 Ωcm )、 ZnO:Ga(GZO) (104 Ωcm)、 ZnO:Al (AZO) (104 Ωcm)、 ZnO:Ti 特點 ： 1. ZnO礦產(chǎn)產(chǎn)能大 。 ?純金屬薄膜 ?? ?Au、 Ag、 Pt、 Cu、 Al、 Cr、 Pd、 Rh，在 10nm厚度的薄膜， 均有某種程度的可見光透光度 ?早期使用之透明電極 ?缺點：光的吸收度大、硬度低、穩(wěn)定性差 透明導(dǎo)電薄膜 透明導(dǎo)電薄膜 ?金屬化合物薄膜 (TCO) 泛指具有透明導(dǎo)電性之氧化物、氮化物、氟化物 a. 氧 (氮 )化物： In2O SnO ZnO、 CdO、 TiN b. 摻雜氧化物： In2O3:Sn (ITO)、 ZnO:In (I
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