| 溶液法制备透明SnO2薄膜微观结构和光电性能研究 |
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| 引用本文： | 张旭,宁洪龙,邹文昕,吴振宇,张康平,郭晨潇,刘丁荣,侯明玥,姚日晖,彭俊彪.溶液法制备透明SnO2薄膜微观结构和光电性能研究[J].材料研究与应用,2022,16(3):369-375. |
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| 作者姓名： | 张旭 宁洪龙 邹文昕 吴振宇 张康平 郭晨潇 刘丁荣 侯明玥 姚日晖 彭俊彪 |
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| 作者单位： | 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室，高分子光电材料与器件研究所，广东 广州 510641 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划资助(项目编号:2021YFB3600604)、国家自然科学基金(62174057, 62074059和22090024) 、广东省基础与应用基础研究重大项目(No.2019B030302007)、中央高校基本科研业务费专项资金(2020ZYGXZR060)、2021年广东省科技创新战略专项资金（“大专项＋任务清单”）项目（No.210908174533730）、2021年广东大学生科技创新培育专项资金(“攀登计划”专项资金pdjh2021b0036)、大学生创新创业训练计划项目(No.S202110561184)和季华实验室自主立项项目“AM-Micro/Mini LED大尺寸显示器关键技术研究”(X190221TF191) |
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| 摘 要： | 氧化锡由于其优异的透明性和半导体性能及成本低廉、绿色环保等特点，逐渐成为透明氧化物半导体材料研究的热点。使用异丙醇((CH3)2CHOH)和乙醇(CH3CH2OH)为溶剂、二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)为前驱体，通过旋涂法制备低成本且环保的透明SnO2薄膜。采用同步热分析仪(TG-DSC)、激光共聚焦显微镜和霍尔效应测试仪等设备，对SnO2薄膜的化学组分、微观结构和光电性能进行表征，探究溶剂和退火温度对透明SnO2薄膜的影响及相关机制。研究结果表明：Sn2+在乙醇中的溶解性好，相应前驱体溶液的成膜质量高，薄膜致密平整；提高退火温度，薄膜内部杂质逐渐去除(215.6 ℃@CH3CH2OH)，经过400 ℃退火后SnO2由非晶态向结晶态转变，且SnO2的结晶度随着温度升高而逐渐增加；基于不同温度制备的SnO2薄膜在可见光波段(390—780 nm)具备优异的透明性，在波长为390 nm时不同温度下的透射率分别为96.55%（250 ℃）、96.21% （300 ℃）、95.14%（350 ℃）、96.44%（400 ℃）和93.31%（500 ℃）；随着退火温度升高，SnO2薄膜的霍尔迁移率先增大后减小，薄膜载流子浓度先降低后增大，优化后的SnO2薄膜（@350 ℃）的霍尔迁移率最高可达19.54 cm2?V-1·s-1，而可控载流子浓度低至7.47×1012 cm-2。通过优化溶剂成分和退火温度，最终制备了表面平整、高度透明且具备优良半导体性能的SnO2薄膜，其在透明电子应用方面具有巨大的潜力。
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| 关 键 词： | 旋涂法 透明SnO 薄膜 退火温度 光电性能 |
| 收稿时间： | 2022/5/5 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/6/2 0:00:00 |
Microstructures and Photoelectric Properties of Transparent SnO2 Film Prepared by Solution Method |
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| ZHANG Xu,NING Honglong,ZOU Wenxin,WU Zhenyu,ZHANG Kangping,GUO Chenxiao,LIU Dingrong,HOU Mingyue,YAO Rihui,PENG Junbiao.Microstructures and Photoelectric Properties of Transparent SnO2 Film Prepared by Solution Method[J].Journal of Guangdong Non-Ferrous Metals,2022,16(3):369-375. |
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| Authors: | ZHANG Xu NING Honglong ZOU Wenxin WU Zhenyu ZHANG Kangping GUO Chenxiao LIU Dingrong HOU Mingyue YAO Rihui PENG Junbiao |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | spin coating transparent SnO thin film annealing temperature photoelectric property |
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