熱處理對(duì)溶膠—凝膠旋涂法制備ITO薄膜性能的影響.pdf

1、氧化銦錫薄膜（即ITO薄膜），是透明導(dǎo)電半導(dǎo)體材料，禁帶寬度在3.5eV-4.3eV之間。由于其優(yōu)秀的光學(xué)性能和電學(xué)性能，它被廣泛的應(yīng)用在各種光電器件中，如太陽(yáng)能電池的透明電極、平面顯示器和氣敏器件等。ITO薄膜的制備方法多種多樣，而溶膠-凝膠法制備ITO薄膜具有價(jià)格低廉和設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作的優(yōu)勢(shì)，被廣泛使用和研究。
　　本文以銦和錫的無(wú)機(jī)金屬鹽(InCl3和SnCl4·5H2O)作為原始材料，采用溶膠-凝膠旋涂法制備ITO薄膜。I

2、TO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、可見光透射率和電阻率分別通過(guò)X射線衍射(XRD)，場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)，紫外-可見分光光度計(jì)和四探針法進(jìn)行表征。本文的研究主要有以下兩個(gè)部分:
　　一、采用溶膠-凝膠旋涂法制備ITO薄膜，并將制得的ITO薄膜在空氣中用相同的退火時(shí)間間隔和不同的退火溫度條件下進(jìn)行熱處理。XRD衍射譜表明了ITO薄膜全部為立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的多晶，即為立方In2O3結(jié)構(gòu)，并且ITO薄膜的衍射峰沒有與Sn粒子或

3、Sn原子的化合物相位保持一致的，這說(shuō)明了所有的Sn原子都占據(jù)了ITO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)的格點(diǎn)，摻雜進(jìn)入了In2O3的晶格點(diǎn)陣中。XRD結(jié)果還說(shuō)明了退火溫度的升高能夠提高ITO薄膜的結(jié)晶度。SEM圖像表明退火溫度的提高改善了薄膜的表面形貌，晶粒尺寸先減小后增大。ITO薄膜的可見光透射率隨著退火溫度的提高先增大后減小。電阻率隨著退火溫度的提高先急劇的減小而后略有升高。這些結(jié)果都說(shuō)明了退火溫度能夠提高ITO薄膜的性能。
　　二、采用溶膠-凝

4、膠旋涂法制備ITO薄膜，并將制得的ITO薄膜在空氣中用相同的退火溫度和不同的退火時(shí)間間隔下進(jìn)行熱處理。XRD衍射譜說(shuō)明了ITO薄膜的結(jié)構(gòu)仍然為立方In2O3結(jié)構(gòu)和Sn原子也都全部摻雜進(jìn)入了In2O3的晶格點(diǎn)陣中。XRD衍射譜表明退火時(shí)間間隔延長(zhǎng)使部分晶體的生長(zhǎng)面從(222)晶面轉(zhuǎn)變?yōu)?400)晶面。SEM圖像表明隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，ITO薄膜的表面形態(tài)發(fā)生了變化，晶粒尺寸變大。ITO的可見光透過(guò)率隨著退火時(shí)間間隔的延長(zhǎng)逐漸變大。而退火時(shí)