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《西安理工大学》 2002年
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氧化物透明导电薄膜的溶胶—凝胶法制备

张兴旺  
【摘要】: 氧化物透明导电薄膜由于具有优良的光学及电学性能,在液晶显示、透明电极、防静电涂层、太阳能电池等光电领域有十分广泛的应用。目前这类薄膜的制作大多采用磁控溅射法,但这一技术在许多方面难以适应当代光电技术发展的需要,如大屏显示器件用透明导电基板、显示器件防静电涂层等,因而这类透明导电薄膜的溶胶-凝胶制备技术引起了人们极大的关注。本文以金属无机盐为出发原料,利用溶胶-凝胶法(Sol-Gel method)分别制备了Sb、F和P掺杂的SnO_2和Sn掺杂的In_2O_3(即ITO)透明导电薄膜。研究了这类薄膜的制备工艺、光学及电学性能以及薄膜的晶体结构等,研究结果表明: (1)以金属无机盐为出发原料,能够制备出稳定的制膜用溶胶,在所研究的配比中,SnO_2溶胶的最佳配比为:SnCl_2·2H_2O:H_2O:C_2H_5OH=1:4:20~40;In_2O_3溶胶的最佳配比为:In(NO_3)_3·4.5H_2O:AcAc:C_2H_5OH=1:3:20~40。 (2)在SnO_2系薄膜制备过程中,分别以SbCl_3、H_2SiF_6和(C_2H_5)_3PO_4作为Sb、F和P的掺杂剂,相应的薄膜表现出优良的光学及电学性能,其最佳掺杂量分别为:8mol%、5mol%和1~3mol%。 (3)与SnO_2系薄膜相比,ITO薄膜的导电性能较好,其Sn的最佳掺杂量为10~12mol%。 (4)对于SnO_2系透明导电薄膜来说,由于掺杂源的不同,其光电性能也有一定的差异,其中SnO_2:Sb薄膜电阻最小,SnO_2:P薄膜的透过率最高,SnO_2:F薄膜的导电性能介于二者之间,而其透过率最低。因而可以根据使用条件选择不同的掺杂源。 (5)热处理工艺对薄膜的性能有很大的影响,分别在400℃、380℃、380℃和480℃空气中热处理SnO_2:Sb、SnO_2:F、SnO_2:P和ITO透明导电薄膜时,薄膜的方块电 西安理工大学硕士 学位论文 阻最低.分别为:460fi,2800fi,549()Q和 339fi左右,膜厚约 03卜m。在 N。和 真空下热处理能降低簿膜的电阻约3-10倍,同时透过率也相应降低到8()%左右。 (6)经XRD分析表明,SnO。:Sb、SnO。f和 SnO。P薄膜均为四方金红石结构, 其晶格常数为:o-4.73 8人c-3.19 k,晶粒大小为4().sum,而厂O薄膜为体心 立方铁锰矿结构,晶格常数a-10]43人 其晶粒大小约为86urn。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB43

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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