ZnO@SnO-,2-包覆結(jié)構(gòu)的制備及薄膜透明導(dǎo)電性能研究.pdf

1、ZnO和SnO2作為寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料，在透明導(dǎo)電薄膜領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。眾多研究表明，ZnO薄膜存在表面和晶粒間界氧吸附導(dǎo)致電學(xué)性能下降及SnO2薄膜難以刻蝕等問題極大的限制了兩種薄膜的應(yīng)用范圍。因此，為了拓寬薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域、集成ZnO和SnO2薄膜二者的優(yōu)點(diǎn)，論文研究制備了ZnO@SnO2包覆透明導(dǎo)電薄膜，這將有利于進(jìn)一步提高透明導(dǎo)電薄膜的研究和應(yīng)用。 本論文以溶膠—凝膠法為基礎(chǔ)，采用二步成膠工藝制備ZnO@Sn

2、O2包覆結(jié)構(gòu)粉體和透明導(dǎo)電薄膜，并對(duì)Al、Sb微量摻雜ZnO@SnO2透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行了探索研究。論文首先以溶膠體的相關(guān)性質(zhì)為依據(jù)，闡述了二步成膠工藝原理及ZnO@SnO2包覆機(jī)理。其次，結(jié)合XRD、XPS測(cè)試對(duì)ZnO@SnO2粉體包覆結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明SnO2通過與ZnO發(fā)生鍵合反應(yīng)生成Sn—O—Zn化學(xué)鍵而實(shí)現(xiàn)包覆，且在Zn/Sn為8/12、退火溫度為550℃時(shí)包覆效果較好。第三，應(yīng)用正交設(shè)計(jì)思想，結(jié)合XRD、AFM、SEM、四

3、探針儀和可見光分光計(jì)等對(duì)所制備ZnO@SnO2透明導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能分析結(jié)果進(jìn)行工藝條件的優(yōu)化，結(jié)果表明具有高透過率、低方塊電阻的ZnO@SnO2透明導(dǎo)電薄膜的優(yōu)化工藝條件為：Zn/Sn摩爾比為9/12、老化時(shí)差為28h、薄膜厚度為7層、退火溫度為500℃，其中二次成膠時(shí)溶膠老化時(shí)間為12h；同時(shí)論文還討論了Zn/Sn摩爾比、退火溫度、薄膜厚度對(duì)薄膜透明導(dǎo)電性能的影響并分析相關(guān)機(jī)理，結(jié)果表明ZnO@SnO2透明導(dǎo)電薄膜在優(yōu)化工藝條件