多層型導電膜及其制備方法和電致發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體光電材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多層型導電膜及其制備方法。本發(fā)明還涉及應(yīng)用所述多層型導電膜的電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]導電膜是電致發(fā)光器件的基礎(chǔ)構(gòu)件，其性能的優(yōu)劣直接影響著整個器件的發(fā)光效率。其中，因具有較高的可見光透光率和低的電阻率，氧化鎘的摻雜半導體是近年來研究最廣泛的導電膜材料。若要提高電致發(fā)光器件的發(fā)光效率，則要求導電膜具有較高的表面功函數(shù)。而鋁、鎵和銦摻雜的氧化鎘，功函數(shù)一般只有4.3eV,經(jīng)過UV光輻射或臭氧等處理之后也只能達到4.5?5.1eV,與一般的有機發(fā)光層的HOMO能級(典型的為5.7?6.3eV)還有比較大的能級差距，造成載流子注入勢壘的增加，妨礙著發(fā)光效率的提高。
[0003]MoO3, WO3和ReO3很高的表面功函數(shù)(5.5?6.7eV)，常作為空穴注入層用于OLED和太陽能電池的導電膜上。但是，MoO3, WO3和ReO3由于自身電阻很高而不能直接用于導電膜，由MoO3, WO3和ReO3制得的導電膜亦一直未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供用MoO3, WO3和ReO3作為原材料的一種多層型導電膜。
[0005]針對上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種多層型導電膜，所述多層型導電膜由依次層疊的第一層膜、第二層膜以及第三層膜組成；
[0006]其中:
[0007]第一層膜的材質(zhì)為Al2O3 ；
[0008]第二層膜的材質(zhì)為Al;
[0009]第三層膜的材質(zhì)為MO3, M為W、Mo或Re。
[0010]進一步地，第一層膜的厚度為50?150nm，優(yōu)選80nm ;第二層膜的厚度為10?70nm,優(yōu)選30nm ;第三層膜的厚度為I?1nm,優(yōu)選2nm。
[0011]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供多層型導電膜的制備方法。
[0012]針對上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種多層型導電膜的制備方法，包括如下步驟:
[0013](a)把靶材金屬鋁和靶材金屬M裝入脈沖激光沉積設(shè)備的真空腔體內(nèi)，把襯底裝入所述真空腔體內(nèi)，并將所述真空腔體的真空度設(shè)置在1.0 X 10_3Pa?1.0 X 10_5Pa之間，優(yōu)選6.0X 10_4Pa ;所述祀材與所述襯底之間的距離均調(diào)整為35?90mm,優(yōu)選60mm ;其中所述M 為 W、Mo 或 Re ;
[0014](b)所述脈沖激光沉積設(shè)備的激光能量為80?300mJ，優(yōu)選150mJ ;激光沉積速率為I?10nm/s,優(yōu)選5nm/s ;工作氣體為氧氣,所述氧氣流量為10?40sccm,優(yōu)選10?40sccm,壓強為0.5?5Pa,優(yōu)選0.5?5 ;通過所述革巴材金屬招與所述氧氣的作用在所述襯底上激光沉積鍍膜得到材質(zhì)為Al2O3的第一層膜；第一層膜的厚度為50?150nm,優(yōu)選80nm ；
[0015](c)所述脈沖激光沉積設(shè)備的激光能量為60?160mJ，優(yōu)選10mJ ;激光沉積速率設(shè)置為0.5?5nm/s，優(yōu)選3nm/s ;停止通入步驟(b)中的所述氧氣，通過所述靶材金屬鋁在所述襯底上激光沉積鍍膜得材質(zhì)為Al的第二層膜；第二層膜的厚度為10?70nm，優(yōu)選30nm ；
[0016](d)把已經(jīng)鍍好第一層膜和第二層膜的所述襯底轉(zhuǎn)移到所述靶材金屬M的上面，在步驟(c)的工藝條件上，所述脈沖激光沉積設(shè)備的激光能量降低為30?80mJ，優(yōu)選40mJ ;激光沉積速率降低為0.3?3nm/s,優(yōu)選0.5nm/s ;通過所述祀材金屬M在所述襯底上激光沉積鍍膜得材質(zhì)為M的金屬層，制備得到所述金屬層后再通入氧氣，使所述金屬層的表面氧化成MO3后即得到材質(zhì)為MO3的第三層膜，從而制備出多層型導電膜；所述第三層膜的厚度為I?1nm,優(yōu)選2nm。
[0017]本發(fā)明的又一發(fā)明目的在于提供一種電致發(fā)光器件。
[0018]針對上述目的，本發(fā)明提出一種電致發(fā)光器件，所述電致發(fā)光器件的陰極的材質(zhì)為多層型導電膜，所述多層型導電膜由依次層疊的第一層膜、第二層膜以及第三層膜組成；
[0019]其中:
[0020]第一層膜的材質(zhì)為Al2O3 ；
[0021]第二層膜的材質(zhì)為Al;
[0022]第三層膜的材質(zhì)為MO3，其中:所述M為W、Mo或Re ;
[0023]第一層膜的厚度為50?150nm ;第二層膜的厚度為10?70nm ;第三層膜的厚度為
I?1nm0
[0024]本發(fā)明多層型導電膜通過制備三層堆疊式的薄膜結(jié)構(gòu)，得到高功函，低電阻，高透光的性能。除此之外，本發(fā)明所述多層型導電膜作為透明導電膜體系，可利用各層分別調(diào)節(jié)自身透光、導電和表面功函數(shù)，適用于有機發(fā)光器件OLED和太陽能電池,可作為電致發(fā)光器件的陽極層的材料。
[0025]本發(fā)明多層型導電膜的制備只需要兩種金屬靶材，材料簡單，工藝簡單，容易成膜，重現(xiàn)性好，整個制備過程可以同一腔體中進行，不需要轉(zhuǎn)移引入其他污染。
[0026]本發(fā)明多層型導電膜在450?790nm波長范圍可見光透過率85%?90%,方塊電阻范圍15?150 Ω/ □，表面功函數(shù)2.4?3.leV，適用于電致發(fā)光器件和太陽能電池等器件的陽極。
【附圖說明】
[0027]圖1為實施例1制得多層型導電膜通過紫外可見分光光度計測試所得的透射光
-1'TfeP曰。
[0028]圖2為實施例1制備的電致發(fā)光器件的電壓與電流和亮度關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]本實施例提出一種多層型導電膜，所述多層型導電膜由依次層疊的第一層膜、第二層膜以及第三層膜組成；
[0031]其中:
[0032]第一層膜的材質(zhì)為Al2O3 ;第一層膜用作為緩沖和匹配層；
[0033]第二層膜的材質(zhì)為Al ;第二層膜用作為導電層；
[0034]第三層膜的材質(zhì)為MO3, M為W、Mo或Re ;第三層用作為高功函層。
[0035]第一層膜的厚度為50?150nm,優(yōu)選為80nm ;第二層膜的厚度為10?70nm,優(yōu)選為30nm ;第三層膜的厚度為I?1nm,優(yōu)選為2nm。
[0036]本實施例進一步提供上述多層型導電膜的制備方法，包括如下步驟:
[0037](a)靶材的設(shè)定
[0038]先后用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗石英襯底，并用高純氮氣吹干襯底，放入脈沖激光沉積設(shè)備的真空腔體內(nèi)，同時把靶材金屬鋁和靶材金屬M裝入所述真空腔體內(nèi)，用機械泵和分子泵把所述真空腔體的真空度抽至1.0X 10_3Pa?1.0X 10_5Pa之間，優(yōu)選為6.0X KT4Pa ;將所述祀材與所述襯底之間的距離均調(diào)整為35?90mm,優(yōu)選為60mm ;其中所述M為W、Mo或Re ;
[0039](b)第一層膜的制備
[0040]將所述脈沖激光沉積設(shè)備的激光能量調(diào)整為80?300mJ，優(yōu)選為150mJ ;激光沉積速率設(shè)置為I?10nm/s,優(yōu)選為5nm/s ;往所述真空腔體內(nèi)通入氧氣,所述氧氣作為工作氣體，其流量為10?40sccm，優(yōu)選20，壓強為0.5?5，優(yōu)選3Pa ;通過所述靶材金屬鋁與所述氧氣的作用在所述襯底上激光沉積鍍膜得到材質(zhì)為Al2O3的50?150nm厚的第一層膜；第一層膜的厚度優(yōu)選為80nm ；
[0041](C)第二層膜的制備
[0042]將所述脈沖激光沉積設(shè)備的激光能量調(diào)整為60?160mJ，優(yōu)選為10mJ