溶膠-凝膠法制備ZnO：Sn(TZO)透明導(dǎo)電薄膜及其性能研究.pdf

1、透明導(dǎo)電氧化物薄膜由于具有良好的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)已被廣泛應(yīng)用于透明電極、液晶顯示器、太陽能電池、防靜電涂層以及各種光電設(shè)備中。目前，透明導(dǎo)電氧化物薄膜主要包括SnO2、In2O3、ZnO及其氧化物的摻雜體系?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的透明導(dǎo)電氧化物薄膜是ITO，但因?yàn)槠溆卸尽r格昂貴以及在氫等離子體中不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，人們開始尋求新的材料來代替它。而摻雜的ZnO基薄膜價格低廉，在氫等離子體中穩(wěn)定性高，同時具有與ITO薄膜相比擬的光電性能，已成為替代

2、ITO透明導(dǎo)電薄膜的研究熱點(diǎn)材料。
　　 本文采用溶膠-凝膠旋涂法在普通玻璃載玻片上成功的制備出了低電阻率和在可見光范圍內(nèi)高透射率的ZnO∶Sn(TZO)透明導(dǎo)電薄膜。用二水合醋酸鋅(Zn(CH3COO)2·2H2O)作為前軀體，乙二醇甲醚(CH3OCH2CH2OH)作為溶劑，乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作為穩(wěn)定劑，五水四氯化錫(SnCl4·5H2O)作為摻雜劑。通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)確定了用溶膠-凝膠法制備最佳光電性能的TZO導(dǎo)電

3、薄膜的具體參數(shù)值：溶膠濃度0.5 M、Sn摻雜濃度3 at.％、旋涂層數(shù)為8層、干燥溫度300℃、熱處理溫度500℃、在-15℃環(huán)境中快速冷卻。制備的TZO在可見光范圍內(nèi)的平均透光率為85％以上，最低電阻率可達(dá)8.2×10-1Ω·cm。
　　 分別利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、四探針以及紫外-可見分光光度計(jì)(UV-VIS)等手段，系統(tǒng)的研究了Sn摻雜濃度、熱處理溫度和溶膠濃度對TZO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形