PET基柔性O(shè)/M/O結(jié)構(gòu)透明薄膜電極的制備及光電性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 15:44
氧化物-金屬-氧化物(Oxide-Metal-Oxide,OMO)透明導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)與單層透明導(dǎo)電氧化物(TCO)薄膜相比,具有很多優(yōu)點(diǎn):降低薄膜整體厚度,增加柔韌性,利于工業(yè)化生產(chǎn),薄膜穩(wěn)定性好等。但由于金屬層的加入,薄膜的導(dǎo)電性和透光性之間存在著嚴(yán)重的矛盾,通過(guò)摻雜對(duì)中間層金屬進(jìn)行改性,以改變金屬薄膜在氧化物上的生長(zhǎng)方式,獲得超薄的連續(xù)金屬膜層,可以大幅提高薄膜的光電性能。本文采用室溫磁控濺射的方法,在柔性基底上沉積OMO結(jié)構(gòu)薄膜電極,利用反應(yīng)磁控濺射的方法沉積中間金屬A1層,研究沉積時(shí)間和氧氣流量對(duì)中間金屬層A1在不同氧化物表面生長(zhǎng)時(shí)的表面形貌、光學(xué)性能以及電學(xué)性能的影響,并分析了薄膜光電性能與薄膜微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌等的內(nèi)在聯(lián)系,探索了薄膜的最佳制備條件。本文制備的ITO-A1-ITO結(jié)構(gòu)薄膜電極,底層和頂層ITO厚度僅20nm,薄膜總厚度在50-70 nm之間,薄膜柔韌性有極大改善,通過(guò)FESEM、AFM等測(cè)試方法研究了 A1薄膜在ITO表面的生長(zhǎng)過(guò)程發(fā)現(xiàn),A1在ITO表面以三維顆粒狀方式生長(zhǎng)。對(duì)中間層進(jìn)行微量的氧摻雜后,A1薄膜由三維顆粒狀生長(zhǎng)變?yōu)槎S層狀生長(zhǎng),當(dāng)氧氣流量為0....
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀
2O3薄膜及其摻雜體系"> 1.2.1 In2O3薄膜及其摻雜體系
1.2.2 ZnO薄膜及其摻雜體系
2薄膜及其摻雜體系"> 1.2.3 SnO2薄膜及其摻雜體系
1.2.4 碳納米材料透明導(dǎo)電薄膜
1.3 氧化物.金屬-氧化物結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電薄膜
1.4 透明導(dǎo)電薄膜的制備技術(shù)
1.4.1 真空蒸發(fā)法
1.4.2 化學(xué)氣相沉積
1.4.3 溶膠-凝膠法
1.4.4 噴霧熱分解法
1.4.5 磁控濺射法
1.5 選題意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法
2.1 技術(shù)路線圖
2.2 薄膜電極的制備方法
2.2.1 試驗(yàn)用原材料及設(shè)備
x-Oxide電極的制備方法"> 2.2.2 Oxide-AlOx-Oxide電極的制備方法
2.3 薄膜電極的分析測(cè)試方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 原子力顯微鏡
2.3.3 紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)
2.3.4 四探針電阻測(cè)量?jī)x
2.3.5 霍爾效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)
x/ITO透明導(dǎo)電薄膜的制備及表征">第三章 ITO/AlOx/ITO透明導(dǎo)電薄膜的制備及表征
x薄膜微觀形貌表征"> 3.1 ITO/AlOx薄膜微觀形貌表征
3.1.1 氧摻雜前后Al薄膜微觀形貌演變
x表面粗糙度分析"> 3.1.2 ITO/AlOx表面粗糙度分析
x薄膜表面高度分析"> 3.1.3 ITO/AlOx薄膜表面高度分析
x/ITO薄膜電極的光學(xué)性能"> 3.2 ITO/AlOx/ITO薄膜電極的光學(xué)性能
3.2.1 ITO/Al/ITO的光學(xué)性能
x/ITO的光學(xué)性能"> 3.2.2 ITO/AlOx/ITO的光學(xué)性能
x/ITO薄膜電極的電學(xué)性能"> 3.3 ITO/AlOx/ITO薄膜電極的電學(xué)性能
3.3.1 ITO/Al/ITO的電學(xué)性能
x/ITO的電學(xué)性能"> 3.3.2 ITO/AlOx/ITO的電學(xué)性能
x/ITO薄膜電極光電性能分析"> 3.4 ITO/AlOx/ITO薄膜電極光電性能分析
3.5 本章小結(jié)
x/ZnO透明導(dǎo)電薄膜電極">第四章 ZnO/AlOx/ZnO透明導(dǎo)電薄膜電極
x薄膜的表面形貌"> 4.1 ZnO/AlOx薄膜的表面形貌
x表面形貌的影響"> 4.1.1 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面形貌的影響
x表面粗糙度的影響"> 4.1.2 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面粗糙度的影響
x表面高度的影響"> 4.1.3 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面高度的影響
x/ZnO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.2 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx/ZnO薄膜光學(xué)性能的影響
4.2.1 ZnO/Al/ZnO的光學(xué)性能
x/ZnO的光學(xué)性能"> 4.2.2 ZnO/AlOx/ZnO的光學(xué)性能
x/ZnO薄膜的電學(xué)性能"> 4.3 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx/ZnO薄膜的電學(xué)性能
4.3.1 ZnO/Al/ZnO的電學(xué)性能
x/ZnO的電學(xué)性能"> 4.3.2 ZnO/AlOx/ZnO的電學(xué)性能
x/ZnO薄膜光電性能分析"> 4.4 ZnO/AlOx/ZnO薄膜光電性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性ZnO基透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 王然龍,阮海波. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(05)
[2]磁控濺射技術(shù)的原理與發(fā)展[J]. 王俊,郝賽. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(02)
[3]石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的合成與表征[J]. 王永禎,王勇,劉志濤,蔡曉嵐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(07)
[4]化學(xué)法制備石墨烯基透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 李秀強(qiáng),張東. 功能材料. 2014(S1)
[5]寬禁帶稀磁半導(dǎo)體材料研究進(jìn)展[J]. 黃慶紅. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(11)
[6]濺射功率對(duì)鈦鎵共摻雜氧化鋅透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響[J]. 張騰,鐘志有,汪浩. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]石墨烯柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備[J]. 史永勝,劉丹妮,曹中林,馬猛飛,楊巍巍. 液晶與顯示. 2013(02)
[8]透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 劉曉菲,王小平,王麗軍,楊燦,王子鳳. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(10)
[9]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[10]溶膠-凝膠法的基本原理、發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王焆,李晨,徐博. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2009(03)
博士論文
[1]銅基多層膜結(jié)構(gòu)柔性透明電極的制備及應(yīng)用[D]. 趙國(guó)慶.山東大學(xué) 2016
[2]PET基柔性太陽(yáng)能電池薄膜電極的制備及其光電轉(zhuǎn)換性能的研究[D]. 王薇.山東大學(xué) 2014
[3]納米碳材料的制備及其薄膜透明導(dǎo)電和場(chǎng)發(fā)射性能的研究[D]. 錢敏.華東師范大學(xué) 2012
[4]ZnO基透明導(dǎo)電膜的制備與摻雜研究[D]. 龔麗.浙江大學(xué) 2011
[5]ZnO薄膜的摻雜和光電性質(zhì)研究[D]. 孫利杰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):2924249
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【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀
2O3薄膜及其摻雜體系"> 1.2.1 In2O3薄膜及其摻雜體系
1.2.2 ZnO薄膜及其摻雜體系
2薄膜及其摻雜體系"> 1.2.3 SnO2薄膜及其摻雜體系
1.2.4 碳納米材料透明導(dǎo)電薄膜
1.3 氧化物.金屬-氧化物結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電薄膜
1.4 透明導(dǎo)電薄膜的制備技術(shù)
1.4.1 真空蒸發(fā)法
1.4.2 化學(xué)氣相沉積
1.4.3 溶膠-凝膠法
1.4.4 噴霧熱分解法
1.4.5 磁控濺射法
1.5 選題意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法
2.1 技術(shù)路線圖
2.2 薄膜電極的制備方法
2.2.1 試驗(yàn)用原材料及設(shè)備
x-Oxide電極的制備方法"> 2.2.2 Oxide-AlOx-Oxide電極的制備方法
2.3 薄膜電極的分析測(cè)試方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡
2.3.2 原子力顯微鏡
2.3.3 紫外/可見/近紅外分光光度計(jì)
2.3.4 四探針電阻測(cè)量?jī)x
2.3.5 霍爾效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)
x/ITO透明導(dǎo)電薄膜的制備及表征">第三章 ITO/AlOx/ITO透明導(dǎo)電薄膜的制備及表征
x薄膜微觀形貌表征"> 3.1 ITO/AlOx薄膜微觀形貌表征
3.1.1 氧摻雜前后Al薄膜微觀形貌演變
x表面粗糙度分析"> 3.1.2 ITO/AlOx表面粗糙度分析
x薄膜表面高度分析"> 3.1.3 ITO/AlOx薄膜表面高度分析
x/ITO薄膜電極的光學(xué)性能"> 3.2 ITO/AlOx/ITO薄膜電極的光學(xué)性能
3.2.1 ITO/Al/ITO的光學(xué)性能
x/ITO的光學(xué)性能"> 3.2.2 ITO/AlOx/ITO的光學(xué)性能
x/ITO薄膜電極的電學(xué)性能"> 3.3 ITO/AlOx/ITO薄膜電極的電學(xué)性能
3.3.1 ITO/Al/ITO的電學(xué)性能
x/ITO的電學(xué)性能"> 3.3.2 ITO/AlOx/ITO的電學(xué)性能
x/ITO薄膜電極光電性能分析"> 3.4 ITO/AlOx/ITO薄膜電極光電性能分析
3.5 本章小結(jié)
x/ZnO透明導(dǎo)電薄膜電極">第四章 ZnO/AlOx/ZnO透明導(dǎo)電薄膜電極
x薄膜的表面形貌"> 4.1 ZnO/AlOx薄膜的表面形貌
x表面形貌的影響"> 4.1.1 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面形貌的影響
x表面粗糙度的影響"> 4.1.2 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面粗糙度的影響
x表面高度的影響"> 4.1.3 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx表面高度的影響
x/ZnO薄膜光學(xué)性能的影響"> 4.2 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx/ZnO薄膜光學(xué)性能的影響
4.2.1 ZnO/Al/ZnO的光學(xué)性能
x/ZnO的光學(xué)性能"> 4.2.2 ZnO/AlOx/ZnO的光學(xué)性能
x/ZnO薄膜的電學(xué)性能"> 4.3 氧摻雜對(duì)ZnO/AlOx/ZnO薄膜的電學(xué)性能
4.3.1 ZnO/Al/ZnO的電學(xué)性能
x/ZnO的電學(xué)性能"> 4.3.2 ZnO/AlOx/ZnO的電學(xué)性能
x/ZnO薄膜光電性能分析"> 4.4 ZnO/AlOx/ZnO薄膜光電性能分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性ZnO基透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 王然龍,阮海波. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2015(05)
[2]磁控濺射技術(shù)的原理與發(fā)展[J]. 王俊,郝賽. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(02)
[3]石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的合成與表征[J]. 王永禎,王勇,劉志濤,蔡曉嵐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(07)
[4]化學(xué)法制備石墨烯基透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 李秀強(qiáng),張東. 功能材料. 2014(S1)
[5]寬禁帶稀磁半導(dǎo)體材料研究進(jìn)展[J]. 黃慶紅. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(11)
[6]濺射功率對(duì)鈦鎵共摻雜氧化鋅透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響[J]. 張騰,鐘志有,汪浩. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]石墨烯柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備[J]. 史永勝,劉丹妮,曹中林,馬猛飛,楊巍巍. 液晶與顯示. 2013(02)
[8]透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展[J]. 劉曉菲,王小平,王麗軍,楊燦,王子鳳. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(10)
[9]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[10]溶膠-凝膠法的基本原理、發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王焆,李晨,徐博. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2009(03)
博士論文
[1]銅基多層膜結(jié)構(gòu)柔性透明電極的制備及應(yīng)用[D]. 趙國(guó)慶.山東大學(xué) 2016
[2]PET基柔性太陽(yáng)能電池薄膜電極的制備及其光電轉(zhuǎn)換性能的研究[D]. 王薇.山東大學(xué) 2014
[3]納米碳材料的制備及其薄膜透明導(dǎo)電和場(chǎng)發(fā)射性能的研究[D]. 錢敏.華東師范大學(xué) 2012
[4]ZnO基透明導(dǎo)電膜的制備與摻雜研究[D]. 龔麗.浙江大學(xué) 2011
[5]ZnO薄膜的摻雜和光電性質(zhì)研究[D]. 孫利杰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
本文編號(hào):2924249
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