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

1、分類號：UDC：密級：學校代號：學號：廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)118452111006022溶膠凝膠法制備Sn摻雜和A1／F—Sn共摻雜ZnO基透明導電膜的研究田新龍指導教師姓名、職稱：潘湛昌塾援學科(專業(yè))或領域名稱：應旦絲堂學生所屬學院：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構和表面形貌、光學性能和電學性能進行了研究。Al、Sn單一摻雜ZnO透明導電膜研究結果表明，適宜的摻雜濃度有助于提高晶體結晶度，促進晶體的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薄膜研究結果表明，相比于舢或Sn的單一摻雜，共摻雜能夠進一步提高薄膜的導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，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，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，從而進一步提高了薄膜的導電性能。在F、Sn的摻雜濃度分別為3％和2％，溶膠濃度為05molJL