發(fā)布時間：2021-11-23 14:33

　　ZnO（氧化鋅）作為一種應用非常廣泛的透明氧化物半導體材料,其禁帶寬度和激子束縛能都比較大,且透明度高,更是有著優(yōu)異的壓電性能,使其提供了一種機械能轉換為電能的新方式,在能源采集轉換等方面有著極其重要的應用前景。因此通過ZnO基壓電能量采集器的壓電薄膜性能優(yōu)化以及多層膜結構設計的改善,提高壓電能量采集器的光電性能和輸出電壓,成為廣泛研究的熱點問題。本文在不透明不銹鋼基底和透明聚合物基底上直流磁控濺射生長AZO薄膜作為電極,射頻磁控濺射生長ZnO壓電薄膜,最終制備多層膜壓電能量采集器。通過改變AZO電極的濺射參數(shù),壓電薄膜的濺射參數(shù)和壓電薄膜的退火處理等來探究其對薄膜結構性能的影響,主要的探究內容和結果如下:1.探究了在WG柔性透明玻璃基底上沉積AZO薄膜的參數(shù)優(yōu)化,依次研究了沉積厚度,濺射功率,工作壓強,沉積溫度和預應力對AZO薄膜的光電性能的影響。通過XRD圖譜可以發(fā)現(xiàn)實驗制備的AZO薄膜都有突出的（0002）峰,表明AZO膜具有高度c軸擇優(yōu)取向的纖鋅礦相結構。從SEM表面和斷面圖可以看出AZO膜的柱狀結構明顯并且排列緊密有序。光學測試可以看出所有制備的AZO薄膜透光率都很高,在可見... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 ZnO的結構及基本性質
    1.2 ZnO薄膜的壓電性質
    1.3 懸臂梁式ZnO壓電薄膜的發(fā)展概況
    1.4 本文的研究意義及主要研究內容
    1.5 本章小結
第二章 樣品制備及性能表征手段
    2.1 樣品制備
        2.1.1 磁控濺射法原理
        2.1.2 AZO和ZnO薄膜制備過程
    2.2 AZO和ZnO薄膜的性能表征手段
        2.2.1 微結構表征:XRD、SEM、臺階儀
        2.2.2 光學性能表征:UV
        2.2.3 電學性能表征:四探針測電阻
        2.2.4 組分分析:XPS
        2.2.5 壓電輸出電壓表征:振動臺和示波器
    2.3 本章小結
第三章 AZO透明電極的制備及光電性能的研究
    3.1 樣品制備
    3.2 沉積厚度對AZO薄膜的微結構和光電性能的影響
        3.2.1 微結構
        3.2.2 光學性能
        3.2.3 電學性能
    3.3 濺射功率對AZO薄膜的微結構和光電性能的影響
        3.3.1 微結構
        3.3.2 光學性能
        3.3.3 電學性能
    3.4 工作壓強對AZO薄膜的微結構和光電性能的影響
        3.4.1 微結構
        3.4.2 光學性能
        3.4.3 電學性能
    3.5 沉積溫度對AZO薄膜的微結構和光電性能的影響
        3.5.1 微結構
        3.5.2 光學性能
        3.5.3 電學性能
        3.5.4 組分分析
    3.6 預應力對AZO薄膜的微結構和光電性能的影響
        3.6.1 微結構
        3.6.2 光學性能
        3.6.3 電學性能
    3.7 本章小結
第四章 磁控濺射法制備ZnO薄膜及其性能研究
    4.1 退火處理對不銹鋼柔性基底上制備的ZnO薄膜的性能影響
        4.1.1 樣品制備
        4.1.2 微結構
        4.1.3 光學性能
        4.1.4 總結
    4.2 氧氬比對聚合物透明柔性基底上制備的ZnO薄膜的性能影響
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 微結構
        4.2.3 光學性能
        4.2.4 總結
    4.3 本章小結
第五章 ZnO基壓電振動能量采集器的構建及性能優(yōu)化
    5.1 壓電懸臂梁結構的構建及理論研究
    5.2 不銹鋼基底ZnO基壓電振動能量采集器的構建與性能優(yōu)化
        5.2.1 退火處理對ZnO基壓電能量采集器的性能影響
        5.2.2 壓電薄膜厚度和退火處理對ZnO基壓電能量采集器的性能影響.
    5.3 全透明柔性基底ZnO基壓電振動能量采集器的制備及性能研究
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文、參與項目、學術會議及獎勵榮譽一覽


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Magnetoresistive sensors with hybrid Co/insulator/ZnO:Co junctions[J]. Guang Chen,Cheng Song,Feng Pan.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2013(02)
[2]Structure,optical,and magnetic properties of Mn-doped ZnO films prepared by sputtering[J]. Li-wei Wang,Zheng Xu,Fu-jun Zhang,Su-ling Zhao,and Li-fang Lu Institute of Optoelectronics Technology,Key Laboratory of Luminescence and Optical Information(Ministry of Education of China),Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2010(04)



本文編號：3514080