溶膠--凝膠法制備銅、鋰、銀摻雜氧化鋅薄膜及表征.pdf

1、ZnO是一種具有光電、氣敏、壓電等特性優(yōu)良的多功能材料，它在室溫下具有較高的禁帶寬度和激子束縛能，在可見光范圍內(nèi)具有很好的透光性，在透明電極、發(fā)光器件、太陽能電池、氣敏傳感器等方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。多年來一直受到物理、化學(xué)、材料、電子等領(lǐng)域的格外關(guān)注。
　　本文采用溶膠凝膠法在Si、ITO和普通玻璃襯底上，制備了未摻雜ZnO薄膜，Cu、Li、Ag單摻雜ZnO薄膜及Cu與Li和Ag與Li共摻雜ZnO薄膜。通過X射線衍射儀、掃描電子

2、顯微鏡、透射電子顯微鏡、紫外可見光分光光度計(jì)、電化學(xué)工作站等分析儀器，研究了溶膠濃度、摻雜量、退火溫度等對(duì)ZnO和摻雜ZnO薄膜結(jié)晶質(zhì)量、表面形貌、光透過性、導(dǎo)電性等方面的影響。論文主要內(nèi)容如下:
　　首先，我們研究了未摻雜鋅溶膠濃度對(duì)ZnO薄膜結(jié)構(gòu)、形貌和光電特性的影響，結(jié)果表明當(dāng)溶膠濃度為0.8mol/L時(shí)，未摻雜ZnO薄膜獲得了較好的光電性能。在此基礎(chǔ)上，我們分別制備了不同摻雜濃度的Cu、Li、Ag單摻雜ZnO薄膜，并研究了

3、摻雜量、退火溫度等參數(shù)對(duì)ZnO薄膜光電性能的影響，結(jié)果表明經(jīng)550℃大氣退火2h，Cu、Li、Ag的摻雜量分別為0.001at％，3at％，7at％時(shí)，單摻雜ZnO薄膜獲得了較好的光電性能，與未摻雜ZnO薄膜相比，其導(dǎo)電性分別提高了約40倍、200倍和250倍，在可見光范圍內(nèi)其透光率分別達(dá)80％，95％，90％以上。
　　其次，在綜合性能較好的單摻雜ZnO薄膜基礎(chǔ)上，我們分別制備Cu與Li共摻雜和Ag與Li共摻雜ZnO薄膜，研究了

4、Cu與Li和Ag與Li不同摩爾比摻雜量對(duì)共摻雜ZnO薄膜綜合特性的影響。結(jié)果表明經(jīng)550℃大氣退火2h，Cu與Li、Ag與Li、Li與Ag摩爾比均為1∶20時(shí)，共摻雜ZnO薄膜獲得較好的光電性能，與未摻雜ZnO薄膜相比，其導(dǎo)電性分別提高了6倍、150倍、300倍，在可見光范圍內(nèi)其透光率分別達(dá)85％，95％，90％以上。此外，本文還研究了不同摻雜源、不同基片及薄膜厚度等因素對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌及光電特性的影響，并對(duì)相應(yīng)單摻雜、共摻雜ZnO納米