FTO玻璃薄膜的電與熱性能研究.pdf

1、本論文以化學氣相沉積(CVD)法制備摻雜氟的二氧化錫(FTO)和磁控濺射法制備的氧化銦錫(ITO)鍍膜玻璃為實驗樣品，研究了玻璃薄膜材料的電學特性和熱輻射特征，從材料學角度分析了玻璃鍍膜的導(dǎo)熱微觀機理以及影響因素—基體和膜層對其導(dǎo)熱的影響，討論了樣品的光學、電學以及熱學性質(zhì)的關(guān)聯(lián)性。
　　用 XRD、XRF測定了薄膜的結(jié)構(gòu)、成分；用 UV-3150、FT-IR、四探針電阻儀、表面光度儀和橢偏儀等儀器分別測量了樣品的紫外-可見-近紅

2、外反射率和透射率、中紅外透射率和反射率、表面電阻、多層膜的厚度；運用多功能物理參數(shù)測試儀(PPMS)的AC電輸運性質(zhì)測量系統(tǒng)選件測定了樣品的I-V曲線、霍爾系數(shù)，進而計算了樣品的交流電阻率、載流子濃度以及遷移率，運用其熱輸運性質(zhì)測量系統(tǒng)選件測定了樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。
　　研究結(jié)果表明，F(xiàn)TO薄膜的主要成分為SnO2，光學過渡層的主要成分為SiO2，薄膜的導(dǎo)電性完全是由頂層膜決定的，其中F的摻雜量小于0.92 mol％，薄膜的結(jié)構(gòu)為四方

3、金紅石結(jié)構(gòu)，而對照用ITO薄膜的主要成分為In2O3，其中Sn的摻雜量為8.75 mol%，結(jié)構(gòu)為立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)；分析表明，玻璃基體和薄膜過渡層的導(dǎo)熱機制可用聲子導(dǎo)熱機理來解釋，F(xiàn)TO和ITO薄膜中聲子導(dǎo)熱起主要作用，而在同一系列樣品中電導(dǎo)率越高，熱導(dǎo)率越低；與FTO薄膜相比，ITO薄膜中金屬子和氧元素原子量差別更小、結(jié)構(gòu)對稱因素強、薄膜結(jié)構(gòu)致密且膜層厚，因此ITO薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)大于FTO薄膜；薄膜材料對光輻射的吸收率高，吸收的光子數(shù)多