zno-sno2透明導(dǎo)電薄膜光電特性研究【開(kāi)題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電氣工程與自動(dòng)化電氣工程與自動(dòng)化ZnOSnO2ZnOSnO2透明導(dǎo)電薄膜光電特性研究透明導(dǎo)電薄膜光電特性研究一、一、選題的背景與意義：選題的背景與意義：隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，透明導(dǎo)電薄膜材料被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路、平面顯示器、抗靜電涂層等諸多領(lǐng)域，市場(chǎng)規(guī)模巨大。1.1.透明導(dǎo)電薄膜的概述透明導(dǎo)電薄膜的概述自然界中往往透明的物質(zhì)不導(dǎo)電如玻璃、水晶、水等，導(dǎo)電的或者說(shuō)導(dǎo)電性好的物質(zhì)往往又不透明如金屬

2、材料、石墨等。但是在許多場(chǎng)合恰恰需要某一種物體既導(dǎo)電又透明例如液晶顯示器、等離子體顯示器等平板顯示器和太陽(yáng)能電池光電板中的電極材料就是需要既導(dǎo)電又透明的物質(zhì)。透明導(dǎo)電薄膜是薄膜材料科學(xué)中最重要的領(lǐng)域之一，它的基本特性是在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，具有低電阻率，高透射率，也就是說(shuō)，它是一種既有高的導(dǎo)電性，又對(duì)可見(jiàn)光有很好的透光性，而對(duì)紅外光有較高反射性的薄膜。正是因?yàn)樗鼉?yōu)異的光電性能，它被廣泛的應(yīng)用在各種光電器件中，例如：平面液晶顯示器（LCD），太

3、陽(yáng)能電池，節(jié)能視窗，汽車、飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃等。自從1907年Badeker制作出CdO透明導(dǎo)電薄膜以后，人們先后研制出了In2O3，SnO2，ZnO等為基體的透明導(dǎo)電薄膜。目前世界研究最多的是摻錫In2O3（簡(jiǎn)稱ITO）透明導(dǎo)電薄膜，摻鋁ZnO（簡(jiǎn)稱AZO）透明導(dǎo)電薄膜。同時(shí)，人們還開(kāi)發(fā)了CdInO4、Cd2SnO4、Zn2SnO4等多元透明氧化物薄膜。2.SnO2基薄膜基薄膜SnO2（Tinoxide，簡(jiǎn)稱TO）是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，

4、其禁帶寬度Eg=3.6eV，n型半導(dǎo)體。本征SnO2薄膜導(dǎo)電性很差，因而得到廣泛應(yīng)用的是摻雜的SnO2薄膜。對(duì)于SnO2來(lái)說(shuō)，五價(jià)元素的摻雜均能在禁帶中形成淺施主能級(jí)，從而大大改善薄膜的導(dǎo)電性能。目前應(yīng)用最多、應(yīng)用最廣的是摻氟二氧化錫（SnO2:F，簡(jiǎn)稱FTO）薄膜和摻銻二氧化錫（SnO2:Sb簡(jiǎn)稱ATO）薄膜。SnO2:Sb薄膜中的Sb通常以替代原子的形式替代Sn的位置。摻雜Sb濃度不同，電阻率不同，最佳Sb濃度為0.4%3%（mol

5、）的范圍對(duì)應(yīng)電阻率為103Ωcm，可見(jiàn)光透過(guò)率在80%90%。SnO2:F薄膜熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝周期短、原材料價(jià)格廉價(jià)、生產(chǎn)成本低，a)探索不同比例的ZnO和SnO2對(duì)透明導(dǎo)電薄膜的光電特性的影響，探尋ZnO和SnO2的最佳配比；b)分析納米產(chǎn)物中的各元素的表面化學(xué)特性；制備不同比例ZnOSnO2的二元納米粉體，研究各組分不同含量、pH值、反應(yīng)條件等對(duì)產(chǎn)物結(jié)晶狀態(tài)、形貌和性能的影響。三、三、研究的方法與

6、技術(shù)路線：研究的方法與技術(shù)路線：本課題探究ZnOSnO2的光電特性，首先應(yīng)當(dāng)制作出不同比例的ZnOSnO2的二元氧化物的納米粉體，然后測(cè)量其光電特性，具體指透光率和電阻率，根據(jù)結(jié)果分析得到最佳ZnO和SnO2的配比。1.制作出制作出ZnOSnO2的二元納米粉體的二元納米粉體本課題將用水熱法制作ZnOSnO2的二元納米粉體，分成兩個(gè)步驟完成，如圖（1）所示。a)Zn2和Sn2沉淀的制備沉淀的制備將一定的二水合乙酸鋅溶于乙二醇甲醚中，置于水