石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜透明電極的制備及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-02 19:44
隨著柔性顯示、太陽能電池及觸摸屏等柔性電子器件的快速發(fā)展,柔性、廉價(jià)、性能佳等優(yōu)勢特性的新型透明電極得到越來越多學(xué)者、企業(yè)的重視。目前的透明電極以磁控濺射工藝制作的ITO薄膜為主,但I(xiàn)TO的原材料成本高,且其本身的脆弱性,不適合于制備柔性電子器件。ITO薄膜的新一代替代品,如碳納米材料、金屬網(wǎng)孔等新型透明電極開啟了新的方向。然而,新型透明電極的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用仍然受到一些制約的因素。首先,采用化學(xué)氣相沉積合成石墨烯的幾乎接近透明,但由于其本身多晶結(jié)構(gòu)的缺陷,使得石墨烯的導(dǎo)電性差。其次,金屬網(wǎng)孔薄膜雖然導(dǎo)電性較好,但網(wǎng)孔的非導(dǎo)電孔洞在很小時(shí)光透射能力低,而孔洞較大時(shí)又無法獨(dú)立作為透明電極制作光電子器件。從以上兩個(gè)制約因素出發(fā),本文結(jié)合了石墨烯與金屬網(wǎng)孔兩者的優(yōu)點(diǎn)。在基本保持金屬網(wǎng)孔的高透過率下,利用石墨烯覆蓋網(wǎng)孔的非導(dǎo)電孔洞,獲得石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合結(jié)構(gòu)連續(xù)性薄膜。本文主要基于石墨烯與金屬網(wǎng)孔復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜透明電極的構(gòu)造、性能及應(yīng)用開展系統(tǒng)地研究。采用化學(xué)氣相沉積法合成大面積石墨烯。利用金屬催化劑作為生長襯底,經(jīng)過高溫退火處理后,通過碳源裂解的碳原子沉積在多晶襯底表面,碳原子在其表面成核及...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 石墨烯與金屬網(wǎng)新型透明電極
1.2.1 石墨烯透明電極
1.2.2 金屬網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.1 溶液法金屬納米線網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.2 模板法金屬網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.3 復(fù)合膜金屬網(wǎng)孔透明電極
1.3 新型透明電極在柔性電子器件的應(yīng)用
1.4 論文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究內(nèi)容提綱
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)制備與表征系統(tǒng)
2.1 薄膜與器件制備系統(tǒng)
2.1.1 石墨烯化學(xué)氣相沉積生長系統(tǒng)
2.1.2 高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)
2.1.3 有機(jī)光電子器件超高真空制備系統(tǒng)
2.2 結(jié)構(gòu)表征
2.2.1 光學(xué)顯微鏡
2.2.2 激光共焦顯微鏡
2.2.3 掃描電子顯微鏡
2.2.4 原子力顯微鏡
2.3 物性表征
2.3.1 顯微共焦拉曼光譜儀
2.3.2 臺階儀
2.3.3 四探針測試儀
2.3.4 薄膜透光率測試儀
第三章 石墨烯薄膜的大面積生長及轉(zhuǎn)移
3.1 大面積單層石墨烯的化學(xué)氣相沉積生長
3.2 石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移技術(shù)
3.2.1 PMMA轉(zhuǎn)移法
3.2.2 卷對卷轉(zhuǎn)移法
3.3 石墨烯薄膜表征分析
3.3.1 表面形貌分析
3.3.2 拉曼光譜分析
3.3.3 EDS能譜分析
3.4 石墨烯的光學(xué)和電學(xué)特性及抗氧化性能
3.4.1 石墨烯的光學(xué)和電學(xué)特性
3.4.2 石墨烯的抗氧化性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法制備的金屬網(wǎng)孔薄膜及其性能研究
4.1 利用網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜技術(shù)制備金屬網(wǎng)孔薄膜
4.1.1 丙烯酸乳液網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法
4.1.2 蛋清凝膠網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法
4.2 金屬網(wǎng)孔薄膜的轉(zhuǎn)移技術(shù)
4.3 金屬網(wǎng)孔薄膜的光學(xué)和電學(xué)特性研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜透明電極及其應(yīng)用
5.1 石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合薄膜的制備
5.2 復(fù)合膜透明電極的性能測試
5.2.1 光傳輸特性
5.2.2 機(jī)械柔韌性
5.2.3 可折疊性
5.2.4 熱氧化穩(wěn)定性
5.3 有機(jī)發(fā)光二極管的制備與測試
5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備
5.3.2 器件的制備
5.3.3 器件的測試與光電性能分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3827916
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 石墨烯與金屬網(wǎng)新型透明電極
1.2.1 石墨烯透明電極
1.2.2 金屬網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.1 溶液法金屬納米線網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.2 模板法金屬網(wǎng)孔透明電極
1.2.2.3 復(fù)合膜金屬網(wǎng)孔透明電極
1.3 新型透明電極在柔性電子器件的應(yīng)用
1.4 論文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究內(nèi)容提綱
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)制備與表征系統(tǒng)
2.1 薄膜與器件制備系統(tǒng)
2.1.1 石墨烯化學(xué)氣相沉積生長系統(tǒng)
2.1.2 高真空磁控濺射鍍膜系統(tǒng)
2.1.3 有機(jī)光電子器件超高真空制備系統(tǒng)
2.2 結(jié)構(gòu)表征
2.2.1 光學(xué)顯微鏡
2.2.2 激光共焦顯微鏡
2.2.3 掃描電子顯微鏡
2.2.4 原子力顯微鏡
2.3 物性表征
2.3.1 顯微共焦拉曼光譜儀
2.3.2 臺階儀
2.3.3 四探針測試儀
2.3.4 薄膜透光率測試儀
第三章 石墨烯薄膜的大面積生長及轉(zhuǎn)移
3.1 大面積單層石墨烯的化學(xué)氣相沉積生長
3.2 石墨烯薄膜的轉(zhuǎn)移技術(shù)
3.2.1 PMMA轉(zhuǎn)移法
3.2.2 卷對卷轉(zhuǎn)移法
3.3 石墨烯薄膜表征分析
3.3.1 表面形貌分析
3.3.2 拉曼光譜分析
3.3.3 EDS能譜分析
3.4 石墨烯的光學(xué)和電學(xué)特性及抗氧化性能
3.4.1 石墨烯的光學(xué)和電學(xué)特性
3.4.2 石墨烯的抗氧化性能
3.5 本章小結(jié)
第四章 網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法制備的金屬網(wǎng)孔薄膜及其性能研究
4.1 利用網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜技術(shù)制備金屬網(wǎng)孔薄膜
4.1.1 丙烯酸乳液網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法
4.1.2 蛋清凝膠網(wǎng)絡(luò)裂紋掩膜法
4.2 金屬網(wǎng)孔薄膜的轉(zhuǎn)移技術(shù)
4.3 金屬網(wǎng)孔薄膜的光學(xué)和電學(xué)特性研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜透明電極及其應(yīng)用
5.1 石墨烯/金屬網(wǎng)孔復(fù)合薄膜的制備
5.2 復(fù)合膜透明電極的性能測試
5.2.1 光傳輸特性
5.2.2 機(jī)械柔韌性
5.2.3 可折疊性
5.2.4 熱氧化穩(wěn)定性
5.3 有機(jī)發(fā)光二極管的制備與測試
5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備
5.3.2 器件的制備
5.3.3 器件的測試與光電性能分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號:3827916
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