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《浙江大学》 2007年
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In-Al共掺制备高性能P型SnO_2透明导电薄膜

黄奕仙  
【摘要】: 透明导电氧化物薄膜以其接近金属的导电率、可见光范围内的高透射率、红外波段的高反射率以及其半导体特性,广泛地应用于太阳能电池、显示器、气敏元件、抗静电涂层以及半导体/绝缘体/半导体(SIS)异质结、现代战机和巡航导弹的窗口等领域。由于施主型本征缺陷的存在,目前得到普遍研究和应用的TCO薄膜大多是n型半导体。但是如果能够获得p型半导体TCO材料,则可以实现由TCO材料构成的透明p-n结和相应的透明半导体器件,而性能优越的p型TCO薄膜将为制造透明电子元器件迈出意义深远的一步。 本论文综合阐述了SnO_2薄膜的特性及应用,当前p型透明导电氧化物薄膜的研究进展。首先通过量子力学第一原理方法研究了掺杂元素In、Al和Ga及共掺对SnO_2电子结构及电学性能的影响。计算结果表明,通过共掺铟铝能够克服单一掺铟引起的晶格畸变由此推论可以提高空穴的迁移率,从而提高SnO_2的p型电导率。之后在理论计算的基础上进行了实验验证,采用直流反应磁控溅射法来成功地获得了In-Al共掺的p型SnO_2薄膜,系统地研究了氧气流量、衬底温度、热处理温度和溅射功率、沉积时间等工艺参数对薄膜性能的影响。利用高分辨X射线衍射仪(XRD)、紫外分光光度计(UV-Vis)、场发射扫描电镜(FESEM)、霍尔效应(Hall)测试等测试手段对各个工艺参数下制备的薄膜进行表征和分析。研究结果表明:先用直流磁控溅射沉积InSnAl合金薄膜,然后在空气中热氧化的两步法,制备了铟铝共掺的p型SnO_2透明导电薄膜的结晶性能以及综合光电性能比直接通过反应磁控溅射法沉积的好,发现其、电学性能。利用铟铝共掺,我们获得了在可见光区的平均透过率80%以上、空穴浓度最高达6.43×10~(18)cm~(-3)、电阻率低至8.45Ω·cm的p型SnO_2薄膜。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB43;O484.4

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【引证文献】
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1 王灵伟;SnO_2透明导电薄膜的溶胶—凝胶制备与性能研究[D];天津大学;2009年
【参考文献】
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1 林殷茵,汤庭鳌,姚熹;二氧化锡薄膜的MOD法制备和表征[J];功能材料;2001年03期
2 方铭,李青会,干福熹;热致晶化高反射率SbO_x薄膜的结构分析和光学性质[J];光学学报;2004年07期
3 黄华,朱长飞,刘卫;p型透明导电氧化物CuCr_(1 -x)Ca_xO_2的制备与光电性质研究[J];化学物理学报;2004年02期
4 季振国,陈琛,王超,周强,赵丽娜;p型透明导电的锡镓氧化物薄膜的制备及其表征[J];真空科学与技术学报;2005年02期
【共引文献】
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1 邓赞红;董伟伟;陶汝华;苏清磊;方晓东;;p型铜铁矿结构氧化物材料研究进展[J];材料导报;2006年03期
2 李军;兰伟;张铭;董国波;严辉;;p型透明导电氧化物CuAlO_2薄膜的研究进展[J];材料导报;2007年03期
3 周莹;耿永友;顾冬红;;用于蓝光可录存储的无机材料研究进展[J];材料科学与工程学报;2006年05期
4 刘凡新,崔作林,张志琨;纳米TiO_2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究[J];感光科学与光化学;2003年02期
5 周俊;李桂锋;卜东生;张群;;直流反应磁控溅射制备非晶掺锌氧化铟沟道层薄膜[J];功能材料与器件学报;2010年05期
6 萧泰,李会学;膜导电玻璃及其发展应用[J];甘肃科学学报;2004年01期
7 张谢群,余家国,赵修建,赵丽,刘升卫;二氧化锡薄膜的制备和应用研究进展[J];化学试剂;2003年04期
8 潘复苏,曾艺,谢卉,熊锐,余祖兴,汤五丰,石兢,莫少波;Sr_(14 -x)Ca_xCu_(24)O_(41)的芯能级光电子发射谱[J];化学物理学报;2005年05期
9 王华;冯湘;许积文;任明放;杨玲;;p型透明导电材料及器件应用研究进展[J];激光与光电子学进展;2009年09期
10 周莹;耿永友;顾冬红;;热致NiO_x薄膜的结构和光学性质变化[J];中国激光;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李红霞;刘宏;王继扬;李霞;崔红梅;;氧化物透明导电膜的研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
2 董培明;张铭;兰伟;董国波;严辉;;p型透明导电氧化物LaCuOS的研究进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
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1 丁娟;CuA1O_2与ZnO纳米结构制备及其光电化学性质研究[D];吉林大学;2011年
2 陈建林;Al掺杂与Al-Sc共掺杂ZnO薄膜的制备、微观组织及光电性能[D];湖南大学;2009年
3 曾艺;自旋1/2梯状结构化合物Sr_(14-x)Ca_xCu_(24)O_(41)的制备、物相分析和物性研究[D];武汉大学;2005年
4 何则强;SnO_2基锂离子电池负极材料的研究[D];中南大学;2004年
5 李喜峰;新型透明导电氧化物薄膜的研究[D];复旦大学;2006年
6 杜娟;P型透明导电氧化物薄膜的研究[D];浙江大学;2006年
7 兰伟;p型透明导电氧化物CuAlO_2薄膜的制备与性能研究[D];兰州大学;2007年
8 王海峰;锡酸盐基透明导电膜及其在全钙钛矿铁电薄膜器件中的应用[D];中国科学技术大学;2009年
9 李俊寿;氧化锡纳米线自蔓延高温合成及其机理的研究[D];太原理工大学;2009年
10 焦兴利;BiFeO_3外延薄膜电容器与异质结的制备和性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
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1 郝龙;射频反应溅射法制备SnO_2薄膜及其工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 方敏;p型CuAlO_2薄膜的制备与性能表征[D];浙江大学;2011年
3 罗志清;薄膜太阳能电池窗口材料SnO_2的PECVD制备及其性能研究[D];华中科技大学;2009年
4 周霞辉;激光制备铌掺杂二氧化钛基透明导电薄膜[D];华中科技大学;2011年
5 姚云;铜铟氧纳米粉体的制备及其热力学研究[D];昆明理工大学;2011年
6 王俪蓉;非晶化合物半导体薄膜及其性质[D];西安工业大学;2012年
7 何振杰;P型透明导电二氧化锡薄膜的制备及性能研究[D];浙江大学;2004年
8 赵丽娜;喷雾热解法制备P型透明导电的二氧化锡薄膜[D];浙江大学;2006年
9 孙兰侠;室内污染气体传感器的制备及特性研究[D];浙江大学;2005年
10 陈琛;磁控溅射法制备p型透明导电二氧化锡薄膜[D];浙江大学;2006年
【同被引文献】
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1 杨田林,杨光德,高绪团,万云芳;磁控溅射法在有机衬底上制备SnO_2掺Sb透明导电膜[J];半导体技术;2002年12期
2 马黎君,魏京花;掺杂对SnO_2薄膜性能影响研究[J];北京建筑工程学院学报;2001年02期
3 李宁,卢迪芬,陈森凤;溶胶-凝胶法制备薄膜的研究进展[J];玻璃与搪瓷;2004年06期
4 卢安贤,丁子上;溶胶-凝胶法和光学材料[J];材料导报;1993年01期
5 丁星兆,董远达;溶胶-凝胶薄膜工艺及其应用[J];材料导报;1993年03期
6 李玉;郑其经;;二氧化锡薄膜的制备、特性及应用[J];材料科学与工程;1992年02期
7 杨田林,杨光德;聚酰亚胺衬底掺Sb的SnO_2透明导电膜的制备[J];电子元件与材料;2002年07期
8 闫军锋,王雪文,张志勇,赵丽丽,何崇斌;sol-gel纳米晶二氧化锡薄膜的制备及表征[J];电子元件与材料;2005年07期
9 孟扬,沈杰,蒋益明,陈佾,孔令柱,沃松涛,杨锡良,陈华仙,章壮健;透明导电氧化物薄膜的新进展[J];光电子技术;2002年03期
10 徐慢,袁启华,徐建梅;制备SnO_2薄膜时原料中水对其成膜和光电性质的影响[J];功能材料;1995年06期
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1 何振杰;P型透明导电二氧化锡薄膜的制备及性能研究[D];浙江大学;2004年
【二级引证文献】
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1 陈云霞;施玮;王克亮;;F掺杂对SnO_2薄膜组成、结构与光学性能的影响[J];中国陶瓷;2011年11期
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1 王鑫;用原位纳米测试系统研究SnO_2类薄膜材料的硬度[D];燕山大学;2010年
【二级参考文献】
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1 郑顺旋,郭斯淦,余永安;气敏涂层光纤传感研究[J];传感技术学报;1990年02期
2 林殷茵,刘秦,杨合情,张良莹,姚熹;纳米微晶SnO_2薄膜的制备和光学性能的研究[J];压电与声光;1998年04期
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1 杜记龙;江美福;张树宇;王培君;辛煜;;退火温度对用PⅢ方法制备共掺杂p型ZnO薄膜结构和性能的影响[J];苏州大学学报(自然科学版);2011年01期
2 马凯英;徐慧;周勋;丁召;邓朝勇;;掺稀土钡镁铝酸盐中的能量传递研究[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年03期
3 徐扬子;胡鹤;;Mn~(2+),Pb~(2+)共掺杂ZnS纳米材料制备及光致发光[J];发光学报;2007年04期
4 石建稳;郑经堂;陈姣霞;赵玉翠;;V~(5+)、Ho~(3+)共掺杂TiO_2光降解甲基橙(英文)[J];中山大学学报(自然科学版);2007年S1期
5 刘强;程新路;杨向东;范勇恒;;Al和N共掺p型Zn_(1-x)Mg_xO电子结构的第一性原理计算[J];物理学报;2009年04期
6 关玉琴;陈余;赵春旺;;Mn和Cr共掺杂对GaAs居里温度的影响[J];功能材料;2010年S1期
7 刘强;程新路;李德华;杨则金;;Al和N共掺对Zn_(1-x)Mg_xO光学性质的影响[J];物理学报;2010年12期
8 蒲永平;陈小龙;杨文虎;王瑾菲;吴海东;;La-Mn共掺杂的钛酸钡陶瓷还原再氧化研究[J];人工晶体学报;2009年04期
9 王振华;主沉浮;董厚欢;蔡元兴;;Pb-N共掺杂TiO_2纳米晶的制备、表征及光催化性能的研究[J];山东大学学报(理学版);2007年09期
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7 高堃;傅敏;汤敏;;铁氮共掺杂纳米TiO_2的结构及光催化性活性[A];重庆市化学化工学会2009学术年会论文集[C];2009年
8 赵宇军;;(Zr,N)共掺杂提升ZnO p型导电性机制的理论研究[A];第五届全国青年计算物理学术交流会论文摘要[C];2008年
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1 河北 王春明;半导体气敏器件简介[N];电子报;2002年
2 钟晓王;云锡2项新成果通过国家标准审定[N];红河日报;2008年
3 伍宇;神奇节能玻璃[N];中国房地产报;2005年
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1 汪庆卫;稀土掺杂二氧化锡陶瓷电极的制备及性能研究[D];东华大学;2012年
2 王磊;二氧化锡纳米材料的制备与扩展[D];华东理工大学;2011年
3 陈兰兰;In-N共掺杂制备p-ZnO薄膜及ZnO其它相关掺杂研究[D];浙江大学;2007年
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5 薛书文;溶胶凝胶法制备ZnO基薄膜及离子注入研究[D];电子科技大学;2007年
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8 成晓玲;N和Al共掺杂TiO_2薄膜的制备及性能研究[D];广东工业大学;2008年
9 王辉;钇共掺杂的掺铒氧化铝光致发光增强机制研究[D];大连理工大学;2008年
10 张锋;碳基及锡基锂离子电池负极材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2009年
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1 黄奕仙;In-Al共掺制备高性能P型SnO_2透明导电薄膜[D];浙江大学;2007年
2 解晓君;Eu~(3+)、Li~+共掺杂ZnO薄膜结构与性质的研究[D];曲阜师范大学;2010年
3 陆城;二氧化钛催化剂的表面改性、负载和光催化性能研究[D];苏州大学;2002年
4 刘如征;甲醛和甲苯气体传感器的研制[D];吉林大学;2006年
5 李明利;白光LED用荧光粉的制备及性能研究[D];厦门大学;2008年
6 李雪翠;(镧、锶、铕)与(锆、铈)共掺杂钛酸钡陶瓷的制备与性质的研究[D];吉林大学;2009年
7 陆青松;硼氧共掺杂金刚石薄膜的微结构和电学性能研究[D];浙江工业大学;2009年
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9 孟艳玲;共掺杂型二氧化钛可见光催化剂的制备、表征及其催化性质的研究[D];华东师范大学;2007年
10 张玉荣;纳米银—甲基橙共掺杂功能复合薄膜的制备与紫外光解特性研究[D];陕西师范大学;2008年
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