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《溶膠凝膠法制備zno薄膜》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、上海大學碩士學位論文摘要ZnO屬于六方晶系6ram點群,纖鋅礦結(jié)構(gòu),存在c極軸。(002)高度定向的多晶薄膜能夠具有單晶那樣優(yōu)良的壓電性(高的機電耦合系數(shù)和低的介電常數(shù)等),在聲表面波器件領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本論文以二水合醋酸鋅、Z,--醇甲醚、乙醇胺、一水合氯化鋰等為前驅(qū)物,在載玻片襯底上以溶膠一凝膠旋涂法制備了Li:ZnO、Mg:ZnO、(Li.Mg):Zn0薄膜,試驗了摻雜濃度、溶液濃度、熱處理溫度、旋涂層數(shù)等制備工藝對ZnO薄膜結(jié)構(gòu)及電性能的影響,運用XRD、SEM、EDS等對所制得的樣品進行了分析和研究,結(jié)果表明:適量Li或Mg的摻雜非
2、常顯著的促進ZnO薄膜(002)定向、晶粒增大、薄膜致密性增強、電阻率提高;當摻雜濃度過高時(Li/Zn摩爾比>O.1或Mg/Zn摩爾比>O.04),薄膜的定向性減弱,出現(xiàn)了(100)、(101)等雜峰,薄膜的電阻率下降,晶粒均勻度變差。在摻Li(Li/Zn=0.1)的情況下,隨著Mg摻雜濃度的提高,薄膜(002)定向性更好,電阻率增大,其最大值可達8.2×107Qcm:當摻雜濃度過高時(Mg/Zn>0.04),薄膜的定向性減弱,電阻率下降。適當?shù)娜芤簼舛?、熱處理溫度、旋涂層?shù)有助于薄膜(002)定向,隨著溶液濃度、熱處理溫度、旋涂層數(shù)進一步的增
3、加,薄膜的定向性減弱,出現(xiàn)了(100)、(101)等雜峰。當摻雜濃度過高或過低、溶液濃度過高、熱處理溫度過高或過低、旋涂層數(shù)過少或過多Ht‘,ZnO薄膜中出現(xiàn)了ZnO納米棒。當摻雜濃度為Li/Zn=0.1和Mg/Zn=0.04、溶液濃度為O.45mol/L、熱處理溫度為610。C、旋涂7層時,可制備出(002)高度定向、晶粒均勻、表面平整光滑、電阻率高的Li:ZnO、Mg:ZnO和(Li,Mg):ZnO薄膜。同時,在Sol。Gel法制備的ZnO薄膜樣品中觀察到ZnO納米棒。關(guān)鍵詞:ZnO薄膜,溶膠凝膠法,(002)定向,摻雜,ZnO納米棒V上海大
4、學碩士學位論文AbstractZjncoxide(ZnO)isanoncentrosymmetriccrystalwiththehexagonalthestructure(6mm).ZnOthinfilmswithprofferedorientationalong(002)planeshowexcellentpiezoelectricproperties(1argeelectromechanicalcouplingcoefficientandlowdielectricconstant),andhavebeendemonstratedtOworka
5、shighfrequencysurfaceacousticwave(SAW)devices.Inthiswork,ZnOthinfilmsdopedwithLi+,Mga+orLi+/MgZ+havebeenpreparedonglasssubstratebythesol—gelmethodusingzincacetate,2-methoxyeIhan01andmonoethanolamineasstartingmaterials.Theeffectsofprocessingparameterssuchasdopants,solutionconc
6、entration,postheatingtemperatureandspin—coatinglayersonthemicrostructurestructuresandtheelectricalpropertiesofZnOthinfilmshavebeeninvestigatedbyXRD,SEMandEDSanalysis.TheresultsshowthatproperLi+orM92。dopantscanobviouslyimprovetheeystaltizationandthepreferringorientationalong(0
7、02)planeofZnOgrains.Thecrystallinesizeincreasesandthesurfaceofthefilmsbecomedenserandmorehomogeneouswiththeincreaseofdopingamount.Theresistivityofthefilmincreasesfrom0.31x106Qcmforundopedsampleto8.9x106QcmforI,i+/Zn抖=¨sampleand3,2x106QcmforM92+/Zn”=O.04sample,andslightlydemle
8、aseswithfllrtherincreasingdopingamountAtthesametime,otherpeakssuchas