溶膠-凝膠法制備Sn摻雜和Al-F-Sn共摻雜ZnO基透明導(dǎo)電膜的研究.pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)118452111006022溶膠凝膠法制備Sn摻雜和A1／F—Sn共摻雜ZnO基透明導(dǎo)電膜的研究田新龍指導(dǎo)教師姓名、職稱：潘湛昌塾援學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：應(yīng)旦絲堂學(xué)生所屬學(xué)院：鰲王絲王堂院論文答辯日期：2Q13生目摘要摘要本文采用溶膠凝膠提拉法，在普通玻璃載玻片上制各了A1摻雜、Sn摻雜、A1Sn共摻雜和FSn共摻雜ZnO薄膜。采用了X射線衍射儀(XRD)、掃

2、描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線電子能譜(XPS)、紫外可見光譜儀(UvVis)、拉曼光譜(Raman)和光致發(fā)光光譜(PL)、霍爾測試儀和四探針測試儀分別對樣品的結(jié)構(gòu)和表面形貌、光學(xué)性能和電學(xué)性能進(jìn)行了研究。Al、Sn單一摻雜ZnO透明導(dǎo)電膜研究結(jié)果表明，適宜的摻雜濃度有助于提高晶體結(jié)晶度，促進(jìn)晶體的C軸擇優(yōu)取向。在摻雜濃度為1％的條件下，砧摻雜ZnO薄膜的最低電阻率為9x102Qcm，可見光

3、平均透過率為914％；對于Sn摻雜ZnO薄膜的最低電阻率為2x102Qcm，可見光平均透過率為889％，最佳摻雜濃度為2％對X射線電子能譜研究結(jié)果，表明摻雜原子分別以砧O和Sn—O鍵的形式存在于ZnO晶體中，證實(shí)了在ZnO晶格中Zn2被燦3和Sn4替代。A1一Sn共摻雜ZnO薄膜研究結(jié)果表明，相比于舢或Sn的單一摻雜，共摻雜能夠進(jìn)一步提高薄膜的導(dǎo)電性并保持較高的可見光平均透過率。Al—Sn共摻雜ZnO薄膜具有明顯的C軸擇優(yōu)取向，在摻雜濃

4、度為05—2％的范圍內(nèi)，擇優(yōu)取向不斷加強(qiáng)，禁帶寬度相較于純的ZnO變的更寬。研究表明，sn摻雜的濃度對砧Sn共摻雜ZnO薄膜的表面形貌具有重大的影響。在Sn的摻雜濃度為2％時(shí)，舢Sn共摻雜ZnO薄膜的最低電阻率為4x103Qcm，可見光平均透過率為89，7％。FSn共摻雜ZnO透明導(dǎo)電膜的研究表明，F(xiàn)的摻雜能夠使薄膜保持較高的載流子霍爾遷移率，從而進(jìn)一步提高了薄膜的導(dǎo)電性能。在F、Sn的摻雜濃度分別為3％和2％，溶膠濃度為05molJL