ato透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述【文獻綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述畢業(yè)設(shè)計文獻綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)ATOATO透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述摘要摘要：本文主要介紹了ATO薄膜的應(yīng)用背景、研究現(xiàn)狀、存在問題以及將來的發(fā)展趨勢，概括了ATO薄膜現(xiàn)有的制備方法和研究成果，特別是ATO的制備工藝條件對薄膜的紫外—可見光透過率以及電阻率的影響，并大膽猜測了將來ATO發(fā)展的方向以及技術(shù)的變革。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：ATO，透明導(dǎo)電膜，

2、摻雜量的影響一課題研究背景及意義一課題研究背景及意義近年來，隨著科技的進一步發(fā)展，太陽能電池，高分辨率，大尺寸平面顯示器，節(jié)能紅外反射膜等廣泛應(yīng)用，對透明導(dǎo)電膜的需求越來越大。透明導(dǎo)電膜主要用于透明電極、屏幕顯示、熱反射鏡、透明表面發(fā)熱器、柔性發(fā)光器件、液晶顯示器等領(lǐng)域。這就要求透明導(dǎo)電膜不但要有好的導(dǎo)電性，還要有優(yōu)良的可見光透光性。根據(jù)材料的不同，透明導(dǎo)電膜可分為金屬透明導(dǎo)電薄膜，氧化物透明導(dǎo)電膜、非氧化物透明導(dǎo)電薄膜及高分子透明導(dǎo)電

3、薄膜。當(dāng)前，氧化物及其復(fù)合氧化物薄膜的研究十分引人關(guān)注。本課題主要研究的是Sb摻雜SnO2（簡稱ATO）體系。在氧化物透明導(dǎo)電膜中SnO2因其優(yōu)良的光電性能而被廣泛應(yīng)用于透明導(dǎo)電、固態(tài)氣體傳感器及催化等領(lǐng)域，成為較早獲得商業(yè)應(yīng)用的透明導(dǎo)電材料之一。SnO2是透明n型寬禁帶半導(dǎo)體材料，其Eg＝3.6eV（300K）[1]，純SnO2的電阻率通常較高，其載流子濃度由氧空位決定。ATO（銻摻雜的二氧化錫）是一類新型淺色透明導(dǎo)電粉，它利用銻摻雜

4、取代錫形成缺陷固融體時形成的氧空位或電子作為載流電子導(dǎo)電的。ATO可做優(yōu)良隔熱粉、導(dǎo)電粉使用。其良好隔熱性能，被廣泛的應(yīng)用于涂料、化纖、高分子膜等領(lǐng)域。此外作為導(dǎo)電材料，在分散性、耐活性、熱塑性、耐磨性、安全性有著其他導(dǎo)電材料無法比擬的優(yōu)勢。被應(yīng)用于光電顯示器件、透明電極、太陽能電池、液晶顯示、催化等方面[2]。當(dāng)前對ATO的研究主要集中在兩個方面，一個是電阻率，一個紫外—可見光的透過率。通過摻雜一些元素，比如Sb、In、P，并將三種元

5、素按照一定比例摻雜。使得SnO2薄膜紫外可見光透過率到達83%，方塊電阻達38Ωsq[3]。二研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢總體來說ATO薄膜制備方法可以分為濕化學(xué)方法成膜和物理方法成膜：濕化學(xué)方法可以分為兩步：1.前驅(qū)體溶膠或分散液的制備：包括溶膠凝膠法、共沉淀法、水熱合成法等；2.成膜方法包接著溶劑迅速蒸發(fā)，于是附著在基板表面的溶膠迅速凝膠化而形成一層凝膠膜?；?jīng)干燥、熱處理得到無機介孔膜，薄膜的厚度取決于溶膠的濃度、黏度

6、和提拉速率[6]。b噴霧熱解法噴霧熱解法噴霧熱解裝置示意圖實驗采用載玻片作為基板，基板在使用前用重鉻酸鉀濃硫酸洗液浸泡，用去離子水和無水乙醇清洗。實驗所采用的噴霧熱解成膜裝置如圖所示。在實驗中，先驅(qū)體溶液由蠕動泵抽出經(jīng)控制系統(tǒng)進入噴頭內(nèi)與空氣壓縮機壓入的空氣混合霧化形成小液滴，噴向反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先加熱的基板，熱解后的廢氣由抽風(fēng)機排走。具有設(shè)備簡單、成本低、制備樣品快等優(yōu)點，而且所鍍膜層與基板結(jié)合牢固，被認為是用于制備各種氧化物薄膜的有效方法

7、[7]。c旋涂法旋涂法旋涂法是在勻膠機上進行，將基板水平固定于勻膠機上，滴管垂直于基板并固定在基板正上方，將預(yù)先準備好的溶膠溶液通過滴管滴在勻速旋轉(zhuǎn)的基板上，在勻膠機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，使溶膠分布在基片上并迅速均勻鋪展在基板表面。利用旋涂法制得的介孔膜可能會有宏觀裂紋產(chǎn)生[6]。2.2典型的物理成膜法簡介典型的物理成膜法簡介2.2.1磁控濺射法磁控濺射法磁控濺射法采用直流或射頻磁控濺射儀，直接利用金屬或氧化物靶材，在襯底上淀積薄膜。

8、典型的襯底材料有玻璃、硅片、PPA有機襯底等[8]。濺射過程中對襯底進行適當(dāng)加熱，設(shè)定好一定的基礎(chǔ)真空壓強，配以高純氬和氧作為濺射氣體進行實驗。陳甲林等人研究發(fā)現(xiàn)，PPA有機襯底SnO2:Sb透明導(dǎo)電膜平均透過率達到了83%以上，薄膜的光學(xué)帶隙在3.68～3.9eV范圍內(nèi)隨薄膜厚度的降低而略有增大[9]。此種方法制備出來的薄膜具有有很多優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于膠片式太陽能電池、塑料液晶顯示器和柔性透明電磁屏蔽材料等[10]。2.2.2PECV