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(yáng)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?、價(jià)格昂貴以及在氫等離子體中不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，人們開(kāi)始尋求新的材料來(lái)代替它。而摻雜的ZnO基薄膜價(jià)格低廉，在氫等離子體中穩(wěn)定性高，同時(shí)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(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(jiàn)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(duì)TZO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形