3.3 Прозрачные проводящие оксиды
Тонкие прозрачные проводящие оксидные пленки уже на протяжении многих лет успешно применяются в различных областях техники. Они служат нагревательными элементами в системах, предотвращающих обледенение и запотевание стекол в самолетах; их наносят в качестве покрытий, уменьшающих статический электрический заряд, накапливающийся на панелях измерительных приборов; на их основе создают электрические контакты к жидким кристаллам, а также электрохромные и электролюминесцентные индикаторы для дисплеев. Высокая отражательная способность в инфракрасной области в сочетании с хорошей прозрачностью в видимой области спектра позволяет использовать такие пленки в качестве тепловых зеркал. Возобновившийся в последние годы исследовательский интерес к пленкам такого типа связан с возможностью изготовления на их основе высокоэффективных стабильных солнечных элементов большой площади.
(см. скан)
Здесь
подвижность свободных электронов в зоне проводимости,
эффективная масса свободных носителей,
время релаксации,
показатель преломления,
заряд электрона и с — скорость света. Очевидно,
имеет наиболее низкие значения при высоких
и малых
поскольку эти параметры связаны соотношением
Значение
для многих полупроводниковых материалов приблизительно равно 1,35 [203].
Для получения пленок прозрачных проводящих оксидов применяют различные методы осаждения, в том числе: ионное распыление в тлеющем разряде постоянного тока [201, 204—209], высокочастотное ионное распыление [210—215], ионно-лучевое распыление [207, 216], ионное осаждение [217], пульверизацию с последующим пиролизом [218—225], химическое осаждение из паровой фазы [226, 227], электронно-лучевое [228], дискретное [229], реактивное [230—232] и активированное реактивное [233, 234] испарения, а также анодирование [207]. В следующих разделах кратко обсуждаются различные физические свойства пленок, важные с точки зрения их использования в солнечных элементах.