磁控濺射沉積固體電解質(zhì)鈦酸鑭鋰薄膜的研究.pdf

1、電解質(zhì)層是電致變色器件的重要組成部分，其中鋰離子固體電解質(zhì)鈦酸鑭鋰(LLTO)是文獻(xiàn)報道中室溫離子電導(dǎo)率最高的電解質(zhì)材料之一，其離子電導(dǎo)率高達(dá)10-3 S cm-1，但是作為薄膜材料的LLTO薄膜的離子電導(dǎo)率則一般只有10-6 S cm-1。采用合適的技術(shù)以獲得高離子電導(dǎo)率和透過率的無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)薄膜也就成為當(dāng)前國際研究的熱點和前沿。因此，本論文采用燒結(jié)法制備LLTO陶瓷靶材、采用磁控濺射法在ITO基片上制備LLTO薄膜，系統(tǒng)研究了熱處

2、理對LLTO薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律。主要研究結(jié)果與結(jié)論如下：
　　 1.采用固相反應(yīng)法在1200℃下煅燒10h制備出Li0.33La0.56TiO3靶材，離子電導(dǎo)率達(dá)1.0×10-3Scm-1；
　　 2.采用射頻磁控濺射法，在基片溫度50～300℃下制備的LLTO薄膜均為非晶態(tài)，在可見光波段透過率超過75％；隨著基片溫度升高，由于表面原子擴(kuò)散能力提高，沉積陰影效應(yīng)降低，薄膜更為平整致密，表面均方根粗糙度降低，離子電導(dǎo)

3、率從7.1×10-6Scm-1增加到8.6×10-6Scm-1；
　　 3.在不同溫度和時間下對LLTO薄膜進(jìn)行熱處理，研究了熱處理溫度對LLTO薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和光電性能的影響。熱處理(≤300℃)的薄膜為非晶態(tài)，熱處理400℃時析出微晶；分析表明雖然在不同熱處理溫度下薄膜的導(dǎo)電活化能為常數(shù)0.35 eV，隨著熱處理溫度升高，薄膜更加致密，載流子鋰離子躍遷距離變長、振動頻率增加，從而使電導(dǎo)率提高；300℃熱處理后薄膜的室溫電導(dǎo)