溶膠-凝膠法制備鋅錫氧化物薄膜材料及其應(yīng)用.pdf

1、氧化物透明導(dǎo)電薄膜以接近金屬的電導(dǎo)率、可見光范圍內(nèi)高透射比、紅外高反射比及其半導(dǎo)體特性,廣泛應(yīng)用于太陽能電池、平面液晶顯示器(LCD)、電加熱玻璃、半導(dǎo)體/絕緣體/半導(dǎo)體(SIS)異質(zhì)結(jié).其中ZnO和SnO<,2>是應(yīng)用最廣泛的兩種薄膜.溶膠-凝膠法是一種制備薄膜的新方法,設(shè)備簡單,易摻雜,可大面積均勻成膜.在熒光粉顆粒表面包覆上一層或多層薄膜能夠使熒光粉和外界可以隔離開,提高熒光粉的分散性和穩(wěn)定性,解決熒光粉由于電性和表面化學(xué)活性造成

2、的熒光粉性能的下降,與此同時,在熒光粉表面包覆特殊材料也可以提高熒光粉的發(fā)光性能. 本文圍繞透明導(dǎo)電薄膜的制備及其應(yīng)用做了以下工作:1.溶膠凝膠法制備了SnO<,2>∶Sb和ZnO∶A1薄膜,重點探討了溶膠凝膠法制備SnO<,2>-ZnO復(fù)合薄膜,并且考察了其I-V特性,在較高溫度下,多層復(fù)合薄膜的I-V關(guān)系逐漸偏離歐姆定律,對此現(xiàn)象的可能原因作出了解釋.用X射線光電子能譜(XPS)分析了薄膜的表面組成,用掃面電鏡(SEM)觀察

3、了薄膜的截面結(jié)構(gòu).用紫外可見分光光度計(UV-Vis)考察了薄膜的透過率.2.在含錫的干凝膠氧化過程中,首次發(fā)現(xiàn)了干凝膠的部分升華現(xiàn)象,升華產(chǎn)物容易成膜.把升華物質(zhì)分別沉積在石英、硅基底上可以得到透明導(dǎo)電薄膜,實驗條件:含錫的二氧化錫干凝膠0.8g作為升華源;高純氧氣(99.9﹪)下500℃氧化1h,基底距離升華源5cm.經(jīng)X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)表明,所得到的薄膜是四方相金紅石結(jié)構(gòu)的二氧化錫.紫外可見分光光度計

4、(UV-Vis)測試了薄膜的透光率,在可見光區(qū)達到80﹪以上.用掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)觀察了薄膜的微觀形貌,表明所得到的薄膜致密,晶粒大小均勻,垂直基底表面生長,薄膜厚度比較均勻.用吸收系數(shù)間接推測膜厚,厚度大約70nm,四探針測試表明薄膜的方塊電阻567Ω,電阻率為2.86×10<'-2>Ω·cm.表現(xiàn)出良好的透明導(dǎo)電性能.3.利用含錫干凝膠部分升華產(chǎn)物對自制ZnS:Mn熒光粉進行包覆研究.在固定氧氣流量和氧化時間