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《燃燒法制備ZnO基透明導(dǎo)電薄膜及其光電性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)號:S15010055碩士學(xué)位論文燃燒法制備ZnO基透明導(dǎo)電薄膜及其光電性能研究研究生姓名:王洋學(xué)科、專業(yè):物理學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué)二○一八年六月分類號:O469密級:可公開UDC:________編號:_______燃燒法制備ZnO基透明導(dǎo)電薄膜及其光電性能研究STUDYONTRANSPARENTCONDUCTIVEFILMZNOPREPAREDBYRADICALCOMBUSTIONANDTHEPHOTOELECTRICPROPERTIES學(xué)位授予單位及代碼:長春理工大學(xué)(10186)學(xué)科專業(yè)名稱及代碼:凝聚態(tài)物理(070205)研究方向:納米材料與低維物理申請學(xué)位級別:碩士指導(dǎo)教師:李金華
2、教授研究生:王洋副指導(dǎo)教師:徐銘澤論文起止時間:2016.9-2018.4摘要透明導(dǎo)電氧化物薄膜被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜是替代氧化銦錫(ITO)薄膜的絕佳材料,可以降低材料成本。ZnO薄膜可以通過很多方法制備,主要分為兩類:一是物理制備方法,如脈沖激光沉積(PLD),分子束外延(MBE),原子層沉積(ALD),交流或直流磁控濺射法等,它們的成本高昂,過程復(fù)雜;二是濕化學(xué)法制備,如溶膠-凝膠法,制備薄膜的工藝簡單,但是需要在500℃以上的高溫下進行。燃燒法可以在低溫下制備金屬氧化物,所以我們提出了在低溫下使用化學(xué)法來制備透明導(dǎo)電薄膜,進而在柔性PET襯底上制備柔性導(dǎo)電薄膜。達到降
3、低工藝難度和制造成本的目的。本文研究主要內(nèi)容如下:1.利用溶膠-凝膠法和燃燒法的結(jié)合,得到醋酸鋅和硝酸鋅最優(yōu)比例為5:3。制備了In摻雜氧化鋅(IZO)薄膜。IZO薄膜光電性能良好。IZO薄膜的可見光波段的透過率在80%以上,導(dǎo)電性能達到了67.29?·cm。給出了溶膠-燃燒法的實驗機理。2.利用溶膠-燃燒法分別制備了Al和F摻雜ZnO薄膜,其中F摻雜氧化鋅(FZO)光電性能最佳,電阻率達到了36.87?·cm,可見光透過率在90%以上。250℃是溶膠-燃燒法的最佳退火溫度。3.利用溶膠-燃燒法在PET柔性襯底上成功制備了IZO、Al摻雜ZnO(AZO)和FZO導(dǎo)電薄膜,薄膜的光電性能良好。
4、實現(xiàn)了濕化學(xué)法在柔性襯底上制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜。關(guān)鍵詞:ZnO摻雜透明導(dǎo)電薄膜低溫溶膠燃燒電阻率IABSTRACTTransparentconductiveoxidefilmsarewidelyusedinlarge-area.ZincOxidebasedtransparentconductivefilmisanexcellentsubstituteforindiumtinoxide(ITO)film.Thecostofmaterialcanbereduced.VariousgrowthtechniqueshavebeenemployedtoproduceAZO,Itisdividedin
5、totwocategories:Oneisthephysicalpreparationmethod,suchaspulsedlaserdeposition(PLD),molecularbeamepitaxy(MBE),atomiclayerdeposition(ALD),RForDCmagnetronsputteringmethodandsoon.Theequipmentofthephysicalpreparationmethodisexpensively,besidesthefabricationprocessisrelativelycomplicated;Thetwoistheprepa
6、rationofwetchemicalmethod,suchassol-gelmethod.Itissimplethatthepreparationofthinfilmbywetchemicalmethod,butitneedstobecarriedoutathightemperatureabove500°C.Combustionmethodcanpreparemetaloxidesatlowtemperature.Therefore,wehaveproposedthepreparationoftransparentconductingthinfilmsbythechemicalmethod
7、oflowertemperature.Further,flexibleconductivethinfilmswerepreparedonflexiblePETsubstrates.Thepurposeofreducingtechnologicaldifficultyandmanufacturingcostisachieved.Thiscontentofthisresearchareasfollows:1.We