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文檔簡介
1、采用真空熱蒸發(fā)法在玻璃襯底制備納米Sn薄膜,在空氣或氧氣氣氛下對薄膜進行氧化、熱處理,獲得性能良好的SnO2納米多晶薄膜。采用同樣方法制備稀土金屬鏑(釹、鑭)摻雜納米SnO2薄膜。經(jīng)X射線衍射儀、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、分光光度計等方法對薄膜進行各種性能測試,研究不同制備工藝、稀土摻雜含量、及熱處理溫度和時間對SnO2薄膜的結(jié)構(gòu)特性、晶粒尺寸、表面形貌、電學、光學、氣敏特性影響。 實驗給出:以高純Sn粉蒸發(fā)制備的薄膜,經(jīng)T=550
2、℃,t=45min氧化、熱處理后,可獲得性能良好的SnO2多晶薄膜。薄膜沿(110)晶向擇優(yōu)生長,平均晶粒尺寸約47.43nm。在相同氧化、熱處理條件下(T=550℃,t=25min),摻釹含量為7at%時,可獲得表面和結(jié)構(gòu)良好的SnO2薄膜,平均晶粒尺寸約34.55nm;而摻鏑含量為9at%時,薄膜則沿(101)晶向擇優(yōu)生長,平均晶粒尺寸約65.07nm;當摻鑭含量為7at%時,獲得的薄膜則沿(110)晶向擇優(yōu)生長,平均晶粒尺寸約42
3、.83nm。所有制備的SnO2薄膜均呈N型,電阻很高。場發(fā)射掃描電鏡分析給出,SnO2多晶薄膜表面均呈顆??谞罱Y(jié)構(gòu),表面較均勻平整,顆粒大小較均勻約在0.3-0.8μm,隨熱處理溫度升高,顆粒聚集程度增強。 經(jīng)稀土鏑(釹、鑭)摻雜后,SnO2薄膜的光透射率(入射波長300-900nm內(nèi))均有不同程度的降低。純SnO2薄膜的光學帶隙寬度3.07ev,隨摻釹、鏑、鑭含量增加,薄膜的光學帶隙呈遞減趨勢,光學帶隙在2.62-3.07ev
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