超聲霧化熱解法制備摻雜型SnO2薄膜及其性能研究.pdf

1、隨著半導體行業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展，SnO2薄膜良好的光電性能受到人們的廣泛關注，并逐漸形成以SnO2薄膜為基礎的發(fā)光器件、大面積顯示器、太陽能電極、Low-E節(jié)能建筑玻璃、氣敏傳感器、離子交換劑等先進材料工業(yè)。針對傳統(tǒng)二氧化錫薄膜無法兼顧光學透過性能和電學導電性能之間的矛盾，本文以SnO2薄膜為主要研究對象，通過控制元素摻雜和制備工藝，成功制備出具有良好光譜透過性能和電學性能的二氧化錫薄膜。
　　 本課題采用超聲霧化熱解法，在石英基板

2、上成功制備出一元摻雜(Sb/SnO2、Ni/SnO2、Zn/SnO2)和二元摻雜[(Sb∶Ni)/SnO2]二氧化錫薄膜，并對超聲霧化熱解法的鍍膜工藝進行優(yōu)化。采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡觀察薄膜的結構、金相和表面形貌，使用紫外—可見光分光度計表征薄膜的光學透過性能，采用四探針測試儀表征薄膜的電學導電性等，探討摻雜成分、摻雜量和鍍膜工藝對薄膜光電性能的影響，研究分析了二元重摻雜下薄膜具備高紫外透過率的機理。
　　 一元摻雜二

3、氧化錫薄膜的研究中，研究了一元摻雜Sb、Ni、Zn對SnO2薄膜的結構、形貌和光電性能的影響。重點闡述了通過一元摻雜之后，不同摻雜元素、摻雜量和鍍膜條件下SnO2薄膜在紫外和可見光區(qū)透過率變化的原因，同時研究以上條件下薄膜方塊電阻的變化趨勢。研究發(fā)現(xiàn):采用此方法制備的薄膜呈細小柱狀晶，3％Ni摻雜時薄膜的可見光透過率最高，為88.99％;通過Sb一元摻雜后，薄膜的方塊電阻隨著鍍膜溫度的升高而增加，隨著摻雜量的增加而增加，隨著鍍膜時間的延

4、長而下降。
　　 在一元摻雜SnO2薄膜研究的基礎上，使用Sb、Ni二元摻雜，研究二元摻雜之后，不同Sb、Ni摻雜對SnO2薄膜的結構、形貌、在可見光區(qū)和紫外區(qū)的透過率、能帶結構和方塊電阻等的影響，提出了兩種不同半導體類型同時摻雜后產生的復合效應對SnO2薄膜光電性能的提升上的作用，并對二元摻雜后薄膜具備高紫外透過率提出相應的理論解釋。研究發(fā)現(xiàn):薄膜在二元摻雜后晶粒變小，呈納米級柱狀晶結構，排列比一元摻雜時更加致密;二元摻雜Sn