zno-sno2透明導電薄膜光電特性研究【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電氣工程與自動化電氣工程與自動化ZnOSnO2ZnOSnO2透明導電薄膜光電特性研究透明導電薄膜光電特性研究一、一、選題的背景與意義：選題的背景與意義：隨著電子信息產業(yè)的迅猛發(fā)展，透明導電薄膜材料被廣泛應用于半導體集成電路、平面顯示器、抗靜電涂層等諸多領域，市場規(guī)模巨大。1.1.透明導電薄膜的概述透明導電薄膜的概述自然界中往往透明的物質不導電如玻璃、水晶、水等，導電的或者說導電性好的物質往往又不透明如金屬

2、材料、石墨等。但是在許多場合恰恰需要某一種物體既導電又透明例如液晶顯示器、等離子體顯示器等平板顯示器和太陽能電池光電板中的電極材料就是需要既導電又透明的物質。透明導電薄膜是薄膜材料科學中最重要的領域之一，它的基本特性是在可見光范圍內，具有低電阻率，高透射率，也就是說，它是一種既有高的導電性，又對可見光有很好的透光性，而對紅外光有較高反射性的薄膜。正是因為它優(yōu)異的光電性能，它被廣泛的應用在各種光電器件中，例如：平面液晶顯示器（LCD），太

3、陽能電池，節(jié)能視窗，汽車、飛機的擋風玻璃等。自從1907年Badeker制作出CdO透明導電薄膜以后，人們先后研制出了In2O3，SnO2，ZnO等為基體的透明導電薄膜。目前世界研究最多的是摻錫In2O3（簡稱ITO）透明導電薄膜，摻鋁ZnO（簡稱AZO）透明導電薄膜。同時，人們還開發(fā)了CdInO4、Cd2SnO4、Zn2SnO4等多元透明氧化物薄膜。2.SnO2基薄膜基薄膜SnO2（Tinoxide，簡稱TO）是一種寬禁帶半導體材料，

4、其禁帶寬度Eg=3.6eV，n型半導體。本征SnO2薄膜導電性很差，因而得到廣泛應用的是摻雜的SnO2薄膜。對于SnO2來說，五價元素的摻雜均能在禁帶中形成淺施主能級，從而大大改善薄膜的導電性能。目前應用最多、應用最廣的是摻氟二氧化錫（SnO2:F，簡稱FTO）薄膜和摻銻二氧化錫（SnO2:Sb簡稱ATO）薄膜。SnO2:Sb薄膜中的Sb通常以替代原子的形式替代Sn的位置。摻雜Sb濃度不同，電阻率不同，最佳Sb濃度為0.4%3%（mol

5、）的范圍對應電阻率為103Ωcm，可見光透過率在80%90%。SnO2:F薄膜熱穩(wěn)定性好、化學穩(wěn)定性好、硬度高、生產設備簡單、工藝周期短、原材料價格廉價、生產成本低，a)探索不同比例的ZnO和SnO2對透明導電薄膜的光電特性的影響，探尋ZnO和SnO2的最佳配比；b)分析納米產物中的各元素的表面化學特性；制備不同比例ZnOSnO2的二元納米粉體，研究各組分不同含量、pH值、反應條件等對產物結晶狀態(tài)、形貌和性能的影響。三、三、研究的方法與

6、技術路線：研究的方法與技術路線：本課題探究ZnOSnO2的光電特性，首先應當制作出不同比例的ZnOSnO2的二元氧化物的納米粉體，然后測量其光電特性，具體指透光率和電阻率，根據結果分析得到最佳ZnO和SnO2的配比。1.制作出制作出ZnOSnO2的二元納米粉體的二元納米粉體本課題將用水熱法制作ZnOSnO2的二元納米粉體，分成兩個步驟完成，如圖（1）所示。a)Zn2和Sn2沉淀的制備沉淀的制備將一定的二水合乙酸鋅溶于乙二醇甲醚中，置于水