AZO-AgNWs-AZO三明治結(jié)構(gòu)薄膜的構(gòu)筑及其光電性質(zhì)研究.pdf

1、透明導(dǎo)電氧化物被廣泛的用作各類器件的透明導(dǎo)電電極，如液晶顯示器、薄膜太陽能電池、有機(jī)發(fā)光二極管。ZnO薄膜由于其在可見光范圍內(nèi)較好的透光率，具有較高的激子復(fù)合能，在氫的等離子體中能夠穩(wěn)定存在，Al、Ga等元素的摻雜極大的提高氧化鋅薄膜的導(dǎo)電性能以及ZnO薄膜廉價易得、資源豐富等優(yōu)點而被認(rèn)為是替代ITO、FTO薄膜的理想材料。為了進(jìn)一步提高AZO基薄膜的光電性能，構(gòu)筑AZO/Ag NWs/AZO三明治結(jié)構(gòu)是一種有效的方法，文獻(xiàn)中主要用旋涂

2、法制備三明治結(jié)構(gòu)的中間層，但是旋涂法在制備納米銀膜的過程中會造成納米銀線的損失，其制備的納米銀膜也不均勻。因此尋求一種能夠避免損失，降低成本的制備方法至關(guān)重要。真空抽濾法在制備銀納米薄膜的過程中，能夠使納米銀線以恒定的速率落在濾膜上，從而使納米銀線分散比較均勻，在一定程度上避免了納米銀線的損失，因此將真空抽濾法制備的納米銀膜與磁控濺射法制備的AZO薄膜相結(jié)合，制備AZO/Ag NWs/AZO三明治結(jié)構(gòu)薄膜是優(yōu)化AZO基透明導(dǎo)電薄膜的一種

3、有效途徑。
　　本文先通過磁控濺射技術(shù)在玻璃基底上制備 AZO薄膜，通過調(diào)節(jié)磁控濺射的濺射功率、濺射壓強、靶基距等工藝參數(shù)，得到了性能良好的 AZO薄膜。為了進(jìn)一步平衡薄膜的透光率和薄膜的導(dǎo)電性能，獲得性能更加優(yōu)化的薄膜，在制備較薄、透光率較好的 AZO薄膜的基礎(chǔ)上，引入具有優(yōu)越導(dǎo)電性能的納米銀線，利用納米銀線在不同基底上制備了Ag NWs/AZO、AZO/Ag NWs/AZO這樣的多層結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，引入納米銀線對 AZO薄膜的

4、導(dǎo)電性有很大的提高，并通過這種方法得到了光電性能較好的透明導(dǎo)電電極。
　　論文的主要內(nèi)容總結(jié)如下：
　　1、用磁控濺射法制備AZO薄膜
　　通過調(diào)節(jié)濺射功率、濺射氣壓、靶材與基底的距離等工藝條件，在不對基底加熱的情況下制備了性能良好的透明導(dǎo)電薄膜。研究發(fā)現(xiàn)，靶材與基底之間的距離對薄膜的性能有比較大的影響，隨著靶基距的增大，薄膜樣品均表現(xiàn)出明顯的(002)衍射峰，垂直于基底表面呈柱狀生長，薄膜具有良好的C軸擇優(yōu)取向，晶體

5、結(jié)構(gòu)為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，X射線衍射峰強度隨著靶基距的減小而逐漸增強，顆粒尺寸逐漸增大，濺射速率和厚度逐漸增加，半峰寬逐漸減小，薄膜之間的內(nèi)應(yīng)力逐漸減小，透光率逐漸減小，導(dǎo)電性能逐漸增加，通過對靶基距的調(diào)節(jié)，我們得到了方阻為44.4?/sq,透光率為89.56％的透明導(dǎo)電AZO薄膜。
　　2、構(gòu)筑Ag NWs/AZO、AZO/Ag NWs/AZO多層結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電薄膜。
　　在前一步的工作中，我們發(fā)現(xiàn)制備的 AZO導(dǎo)電薄膜的透光

6、率和方阻并不能同時達(dá)到最優(yōu)值。因此，考慮在 AZO薄膜中引入了導(dǎo)電性能比較優(yōu)越的納米銀線，期望提高AZO薄膜在透光率較高的情況下電學(xué)性能的不足。首先，采用經(jīng)典的多元醇還原法制備了具有高長徑比的納米銀線，通過真空抽濾法制備納米銀膜，然后與 AZO薄膜相結(jié)合在不同的基底上構(gòu)筑Ag NWs/AZO、AZO/Ag NWs/AZO這樣的多層結(jié)構(gòu)，并對該結(jié)構(gòu)薄膜進(jìn)行了形貌的表征和光電性能的測試。結(jié)果表明，引入的納米銀線大大提高了薄膜的導(dǎo)電性能，得到