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文檔簡介
1、隨著半導體、計算機和太陽能等領域的迅速發(fā)展,ZnO材料廣泛應用于高清平板顯示器、透明電極、太陽能電池板和各種光電子設備。
本文以制備Al摻雜ZnO(AZO)粉體和陶瓷靶材為目的,論述了ZnO的摻雜理論、典型性能、靶材的制備技術及高分子網(wǎng)絡凝膠技術的發(fā)展現(xiàn)狀;研究了聚丙烯酰胺高分子凝膠法制備AZO粉體的基本工藝與方法;分析了Al摻雜濃度,前驅(qū)體煅燒工藝對粉體光學性能的影響;研究了二步燒結法制備AZO陶瓷靶材的燒結工藝;分析了Al
2、摻雜濃度、燒結溫度T1、升溫速度v1、保溫溫度T2對AZO陶瓷靶材的顯微結構、相對密度和導電性能的影響。研究結果表明:
(1)隨著Al摻雜濃度的增加,AZO粉體晶粒尺寸逐漸減小;在600℃的煅燒溫度下,Al的摻雜濃度可高達8%,當煅燒溫度升高至750℃,AZO粉體(x(Al)=5.5%)出現(xiàn)少量耐腐蝕的第二相ZnAl2O4。
(2) AZO粉體的紫外吸收隨Al摻雜濃度的增加先藍移后紅移,而隨煅燒溫度的提高發(fā)生紅移;當
3、Al摻雜濃度為5.5%(摩爾濃度)時,在550℃煅燒下1h,AZO納米粉體具有最大的光學禁帶能,為3.39eV(366nm);粉體還表現(xiàn)出近邊紫外發(fā)射(406nm)和藍光發(fā)射(430nm)性能。
(3) Al摻雜后ZnO的結構為纖鋅礦結構;其晶格常數(shù)a和c隨Al摻雜濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。當摻雜濃度過大時,XRD衍射譜中出現(xiàn)鋅鋁尖晶石相(ZnAl2O4)的衍射峰。
(4)隨著Al摻雜濃度的提高,AZO靶材的
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