磁控濺射沉積固體電解質鈦酸鑭鋰薄膜的研究.pdf

1、電解質層是電致變色器件的重要組成部分，其中鋰離子固體電解質鈦酸鑭鋰(LLTO)是文獻報道中室溫離子電導率最高的電解質材料之一，其離子電導率高達10-3 S cm-1，但是作為薄膜材料的LLTO薄膜的離子電導率則一般只有10-6 S cm-1。采用合適的技術以獲得高離子電導率和透過率的無機固態(tài)電解質薄膜也就成為當前國際研究的熱點和前沿。因此，本論文采用燒結法制備LLTO陶瓷靶材、采用磁控濺射法在ITO基片上制備LLTO薄膜，系統(tǒng)研究了熱處

2、理對LLTO薄膜結構與性能的影響規(guī)律。主要研究結果與結論如下：
　　 1.采用固相反應法在1200℃下煅燒10h制備出Li0.33La0.56TiO3靶材，離子電導率達1.0×10-3Scm-1；
　　 2.采用射頻磁控濺射法，在基片溫度50～300℃下制備的LLTO薄膜均為非晶態(tài)，在可見光波段透過率超過75％；隨著基片溫度升高，由于表面原子擴散能力提高，沉積陰影效應降低，薄膜更為平整致密，表面均方根粗糙度降低，離子電導

3、率從7.1×10-6Scm-1增加到8.6×10-6Scm-1；
　　 3.在不同溫度和時間下對LLTO薄膜進行熱處理，研究了熱處理溫度對LLTO薄膜的結構、形貌和光電性能的影響。熱處理(≤300℃)的薄膜為非晶態(tài)，熱處理400℃時析出微晶；分析表明雖然在不同熱處理溫度下薄膜的導電活化能為常數(shù)0.35 eV，隨著熱處理溫度升高，薄膜更加致密，載流子鋰離子躍遷距離變長、振動頻率增加，從而使電導率提高；300℃熱處理后薄膜的室溫電導