透明導(dǎo)電氧化物薄膜（TCOs）具有較低的電阻和較高的光學(xué)透明性、良好的耐磨性、較為穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和較好的附著性,作為觸摸屏的透明電極廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)、液晶顯示器和透明電子產(chǎn)品中。在Sn O₂基、In₂O₃基和Zn O基三大體系的TCO薄膜中,工業(yè)生產(chǎn)最成熟的是In₂O₃基薄膜,但由于In₂O₃基薄膜化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定,且In元素昂貴且有毒,現(xiàn)已被限制使用。Sn O₂透明導(dǎo)電薄膜具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、且原料無毒來源豐富和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),但存在導(dǎo)電性能較差的缺點(diǎn)。可以通過摻雜等方法提高其導(dǎo)電性能,因而被認(rèn)為是In₂O₃基薄膜最好的替代品。因此系統(tǒng)地研究不同摻雜劑對(duì)Sn O₂透明導(dǎo)電薄膜性能的影響,具有極其重要的意義。本研究的制備方法是Sol-gel-蒸鍍法,以浮法玻璃為基底,制備Sn O₂基透明導(dǎo)電薄膜,這種制備技術(shù)具有制備方... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Si的n-型摻雜和p-型摻雜示意圖

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論5(a)(b)圖1.2Si的n-型摻雜和p-型摻雜示意圖Fig1.2ThedopingdiagramofSi:(a)n-type;(b)p-type目前所使用的TCO薄膜大多是n-型半導(dǎo)體[45]，它們多為經(jīng)摻雜的錫、銦、鋅的氧化物，或二元系氧化物（如，ZnO-SnO2）和三元氧化物（如ZnSnO3）。1.3SnO2基薄膜的研究現(xiàn)狀1.3.1SnO2的基本性質(zhì)SnO2在自然界中以錫石的形式存在，它的晶體結(jié)構(gòu)有很多種，如金紅石型、CaCl2型、螢石型等，其中最穩(wěn)定的是四方金紅石型結(jié)構(gòu)，本研究以金紅石型SnO2為研究對(duì)象。金紅石型SnO2具有四方對(duì)稱性，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.3所示。在SnO2晶胞中，O原子有規(guī)律地結(jié)合成八面體結(jié)構(gòu)，Sn原子占據(jù)O八面體的間隙位置[46]。因此，每個(gè)Sn原子與鄰近的6個(gè)O原子成鍵，每個(gè)O原子與最近的3個(gè)Sn原子成鍵。每個(gè)SnO2晶胞中包含6個(gè)原子：4個(gè)O原子和2個(gè)Sn原子。在一個(gè)八面體中，Sn原子與O原子之間的距離為2.057[47]。如圖1.3，同邊的兩個(gè)O原子之間有α和β兩個(gè)角，這兩個(gè)角的角度之和為180°，其中α=78.1°,β=101.9°[48]。SnO2四方晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性較低，導(dǎo)致其電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)的各向異性[49]。圖1.3SnO2的四方金紅石型單胞結(jié)構(gòu)Fig1.3CrystalstructureofthetetragonalSnO2withtherutilestructure由于SnO2單個(gè)晶胞中原子數(shù)量多，導(dǎo)致其能帶結(jié)構(gòu)復(fù)雜，Robertson等人是

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論81.4SnO2基薄膜的制備方法1.4.1溶膠-凝膠法溶膠凝膠（Sol-gel）法是將金屬醇鹽或無機(jī)鹽經(jīng)水解直接形成溶膠或經(jīng)解凝形成溶膠，在基底上制膜后使溶膠聚合凝膠化，然后將凝膠干燥、焙燒制得SnO2薄膜的方法，其技術(shù)流程如圖1.4所示。最常用的兩種制膜手段是浸漬提拉法和旋轉(zhuǎn)涂膜法。圖1.4溶膠凝膠法制膜流程示意圖Fig.1.4DiagramoftheSol-gelprocess浸漬提拉法是將完全清潔的基底浸入溶膠中，將基底從溶膠中以均勻的速度提拉出來，基底表面在粘度和重力的共同作用下，會(huì)形成一層均勻的溶膠膜；旋轉(zhuǎn)涂膜法是將溶膠滴到平坦的基底上，然后高速旋轉(zhuǎn)基底，使溶膠擴(kuò)散到整個(gè)基底表面，經(jīng)后續(xù)處理即可制得SnO2薄膜。在制膜技術(shù)理想的情況下，溶膠前驅(qū)體對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)、光電和機(jī)械性能起決定性作用[71]。Sol-gel法反應(yīng)過程容易控制，化學(xué)計(jì)量準(zhǔn)確易于改性，且制備的薄膜具有良好的化學(xué)均勻性，但也存在反應(yīng)周期長、薄膜致密性差、易發(fā)生收縮龜裂等缺點(diǎn)。1.4.2化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積（ChemicalVaporDeposition,CVD）法是利用含有薄膜元素的幾種氣相化合物在基底表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的方法，這種方法在商用FTO薄膜方面應(yīng)用非常廣泛。在使用CVD法時(shí)需要在氣相中輸送前驅(qū)體到基底，這要求前驅(qū)體需要具有很好的揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性。CVD法的主要反應(yīng)過程如圖1.5[15]所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]新型SnO2基透明導(dǎo)電薄膜及其二極管的研究[D]. 黃延偉.復(fù)旦大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]溶膠凝膠法Sb摻雜SnO2薄膜的制備、性能及新型節(jié)能鍍膜玻璃的研究[D]. 史金濤.浙江大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3576472