● 摘要
ZnO是一种II-VI族的宽带隙直接带结构的多功能材料，而掺杂Al的ZnO(ZAO)透明导电薄膜是一种重要的光电子信息材料，最近二者得到了广泛的研究。本文利用水热法在普通载波片和石英玻璃表面生长了ZnO薄膜和掺杂Al的ZnO薄膜(ZAO)薄膜，并对所制备的薄膜进行了退火处理。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)，光谱仪、四探针测试仪等对制备的ZnO薄膜和ZAO薄膜进行了表征和性能研究。研究表明，以化学试剂A为前驱体，化学试剂B为溶剂，化学试剂C为稳定剂，水热法制备所得到的ZnO薄膜属于核生长型生长模式；初始水热时间和二次水热时间的延长都会促使ZnO薄膜的生长；制备ZnO薄膜的最佳工艺参数是：初始水热温度为80℃，水热时间为6h，二次水热温度为160℃，水热时间为12h；当Zn2+浓度为0.1mol/L时，填充度为50%，当Zn2+浓度为≥0.2mol/L时，填充度为20%。当Zn2+浓度为0.5mol/L时，在最佳实验条件下，以普通载玻片为衬底时，其可见光区的透过率为25%左右，以石英玻璃作衬底时，其可见光区的透过率为35%左右。在最佳的实验条件下，控制Zn2+:Al3+的摩尔比为100:1，在普通载玻片表面水热制备出的ZAO薄膜厚度约为20-25μm，其平均晶粒尺寸为27.53nm。ZAO薄膜显示强的（002）晶面取向，Al3+取代了Zn2+在晶格中的位置但没有生成Al2O3相。薄膜的电阻率和粒径随退火时间的增加而增大，未退火处理的ZAO薄膜的电阻率可达3.45×10-5Ω•cm，对可见光的透过率在43%左右；
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