射频反应磁控溅射制备的SnO_2及SnO_2:F薄膜结构与透明导电性能

以Sn和Sn+SnF_2为靶材,采用射频(RF)反应磁控溅射法在150℃不同O_2流量下制备了厚度约为300 nm的SnO_2和SnO_2:F薄膜。通过X射线衍射、Hall效应测试系统和紫外–可见分光光度计研究了两种薄膜的结构和透明导电性能。结果表明:随O_2流量增加,SnO_2薄膜由非晶变为多晶,择优取向从(101)面过渡到(211)面,薄膜电阻先减小后增大,平均透光率逐渐上升。随O_2流量增加,SnO_2:F薄膜结构与透明导电性能的变化规律与SnO_2薄膜类似,SnO_2:F薄膜的择优取向依次为(002)、(101)和(211)面,由于F掺杂,SnO_2:F薄膜的载流子浓度和迁移率明显增加,电阻率降低,同时平均透过率有所提高。目前,在合适的O_2流量下,SnO_2:F薄膜可达到的最低电阻率为4.16×10~(–3) ?·cm,同时其平均透光率为86.5%。     

喷雾热解法制备SnO2:Sb透明导电薄膜

采用喷雾热解技术制备出了光电性能优良的SnO_2:Sb透明导电薄膜,对薄膜的结构特性、光电性质以及制备条件对薄膜性能的影响进行了研究。并进一步研究了喷雾热解法中薄膜的形成过程和工艺参数对薄膜微观结构和性能的影响。实验结果表明:在Sb掺杂量为11％(摩尔分数)和基板温度为500℃的条件下,SnO_2:Sb薄膜具有最佳的光电性能,平均可见光透过率为82％,方块电阻达13.4Ω/□,电阻率为4.9×10~(-4)Ω·cm。     

掺杂对二氧化锡薄膜光电性能的影响

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的透明导电金属氧化物半导体材料,掺杂可使其光电性能得到显著改善,拓展其应用领域。分析了SnO_2薄膜的导电机制、载流子散射机理及近年来国内外学者对不同类型掺杂的SnO_2薄膜的研究。掺杂引入的缺陷能级增加了载流子浓度,提高了薄膜的导电性。杂质离子散射和晶界散射是影响薄膜载流子迁移率的主要散射机制。光电性能严重依赖于掺杂元素的种类及掺杂量,多元共掺杂是极具发展潜力的方法。     

利用溶胶-凝胶法制备SnO_2:P透明导电薄膜的研究

用溶胶-凝胶法制备SnO_2:P透明导电薄膜;探讨P掺杂量、热处理温度、镀膜次数等的对薄膜结构和光电性能的影响。结果表明:SnO_2:P薄膜保持四方金红石结构,随着P掺杂量、热处理温度和镀膜次数的增加,方块电阻先下降后上升;提高热处理温度,可以提高薄膜平整度和致密度;采用提拉法在P/Sn摩尔比为2%时,热处理温度为450℃,镀膜次数为14次时,SnO_2:P薄膜性能最佳,方块电阻为8.9 KΩ/□,可见光平均透过率约为95%;采用旋涂法在P/Sn摩尔比为2%时,热处理温度为450℃,镀膜次数为6次时,方块电阻为4.3 KΩ/□;在相同条件下,采用提拉法制备薄膜光透过率明显高于旋涂法。     

柔性透明导电氧化物薄膜的制备及应用进展

柔性透明导电氧化物薄膜以其可挠曲、柔性好、质量轻等优点在柔性薄膜太阳能电池、有机发光二极管及汽车隔热膜等领域具有较好的应用前景。综述了透明导电氧化物(TCO)薄膜的种类、目前柔性透明导电氧化物薄膜的制备技术及优缺点,对柔性TCO薄膜在各个领域的应用和未来研究方向进行了展望：柔性透明导电氧化物兼具柔性、透明性和导电性,因柔性衬底大多不耐高温,应选择合适的衬底材料和制备方法,开发成本低、绿色环保、资源丰富、高性能的柔性TCO薄膜对提高光电子产业竞争力具有重要作用。     

柔性CuS透明导电薄膜的制备及性能表征

采用化学浴沉积法,以硫酸铜和硫代乙酰胺为前体、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为铜离子络合剂,控制Cu和S元素的摩尔比为1∶2,在80℃下反应4h,于柔性衬底聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上成功制备了Cu S透明导电薄膜。利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM/EDS)、四探针测试仪以及薄膜导电性弯曲测试装置对Cu S透明导电薄膜进行了表征研究。结果表明,制备的导电薄膜由均匀致密六方型的Cu S纳米片组成,具有良好的导电性和透光率,且可根据不同的应用要求,通过改变反应条件方便地进行调控。Cu S透明导电薄膜的最低方块电阻值仅为20?/。经过250次大尺度弯曲实验,Cu S透明导电薄膜依然保持理想的导电能力。     

热处理对Sb∶SnO_2透明导电薄膜光电性能的影响

由烧结法制备了5Sb_2O_5·95SnO_2(mol%)陶瓷靶材,以所制靶材利用射频磁控溅射法在石英玻璃基片上制备得到高质量的Sb∶Sn O2(ATO)透明导电薄膜,研究了热处理温度对ATO薄膜的结构和光学与电学性能的影响。结果表明:热处理对ATO薄膜的相结构,结晶质量及性能均有一定的影响。随着温度升高,所制薄膜的晶粒尺寸逐渐长大,方块电阻逐步减小,最小值为9.3Ω/;红外反射率先增大后减小,并在热处理温度为600℃时达到极大值,为89%。薄膜可见光透过率均在80%以上,温度为600℃时最高达到91.3%。     

膜厚与紫外光辐照对反应溅射法制备的F掺杂SnO_2薄膜结构与光电性能的影响

以Sn+SnF_2为靶材,在衬底温度为150和300℃通过反应磁控溅射法制备了厚度为20～400 nm的F掺杂SnO_2(FTO)薄膜,并通过紫外光(UV)辐照对2种厚度(20和240nm)的样品进行了后处理,研究了膜厚和UV辐照时间对薄膜结构与透明导电性能的影响。结果表明:随着膜厚或衬底温度的增加,FTO薄膜结晶度提高,但择优取向保持为(211)面;与此同时,薄膜中压应力增大,而导电性能下降。随着膜厚的增加,薄膜透光性先降低后增加,而其禁带宽度(E_g)先明显增加后趋于稳定。增大衬底温度可增大薄膜的透光性和E_g。UV辐照可明显提高薄膜的载流子浓度,从而增强薄膜的导电性能,但对薄膜的透光性无明显改变。另外,讨论了膜厚引起FTO薄膜结构及光电性能变化的相关机制,分析了UV辐照对FTO薄膜光电性能的改善机理。     

柔性透明导电膜的研究进展

随着电子器件,特别是平板显示器朝轻薄化方向的快速发展,柔性透明导电膜因其具有重量轻、柔软性好等优点而相应成为研究的热点。本文结合近年来柔性透明导电膜领域的最新研究成果,综合介绍其特性、种类、主要制备工艺技术及市场应用情况,最后展望了柔性透明导电薄膜研究发展的趋势,即正朝着高品质、高效率、低成本、环保的方向发展,虽然现在工业应用仍以氧化物透明导电薄膜为主,但银盐法和印刷法导电网格膜、导电高分子膜、金属纳米导电涂层材料、碳纳米管等新型柔性透明导电膜的制备技术、工艺不断完善,透明导电薄膜材料市场必将呈现多元化。     

棒涂法制备石墨烯类透明导电薄膜及表征

以石墨粉为原料,通过改良的Hummers法制备氧化石墨烯,利用Meyer棒通过棒涂法制备氧化石墨烯薄膜,选择氢碘酸还原制备石墨烯透明导电薄膜,用X射线衍射仪、显微共焦激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、场发射环境扫描电子显微镜、四探针测试仪、原子力显微镜对其进行表征。结果表明:石墨粉被有效氧化,大量的含氧官能团被引入分子结构中;当氧化石墨烯溶液质量分数为2%时,所制备的石墨烯透明导电薄膜性能较佳,其方阻为8.38 kΩ/口,透光率(550 nm)为81.3%,薄膜的平均厚度为57.4 nm,扫描电镜图显示其薄膜表面光滑无皱褶。该方法简单易操作,成本低廉,对石墨烯透明导电薄膜的批量制备具有潜在的应用价值。     

电化学Fe掺杂增强FTO薄膜的可见光光电化学性能

通过在Fe SO4溶液中将FTO(F掺杂SnO_2)导电玻璃电化学阴极极化,随后在500°C空气中热氧化,制备出对可见光有响应的Fe掺杂FTO薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征了薄膜的形貌、结构和表面特性。在可见光下测试了薄膜在1.0 mol/L NaOH溶液中零偏压下的光电流-时间曲线。结果显示,电化学修饰后的FTO薄膜表面呈纳米多孔形貌,薄膜中有1%(原子分数)左右的Fe元素掺杂且存在正交结构SnO_2和四方结构SnO_2两种物相。Fe掺杂FTO的光电流密度为0.5μA/cm~2,比无Fe掺杂的FTO薄膜(0.019μA/cm~2)显著增强。     

AZO导电薄膜的研究进展及应用

综述了透明导电薄膜的性能、种类、制备工艺、研究及应用状况,重点讨论了掺铝氧化锌(AZO)薄膜的结构、导电机理、光电性能和当前的研究焦点,指出了需要进一步从材料选择、制备工艺的研究、多层膜光学设计等方面提高透明导电薄膜的综合性能,以满足尖端技术的需要.     

掺杂Sb对SnO2透明导电膜导电性的影响分析

采用溶胶凝胶法制备透明导电膜,并考察了Sb的掺杂量、热处理温度对薄膜方块电阻以及对薄膜透光率的影响。在SnO_2掺杂1．0%(wt)Sb能显著提高薄膜的电导性,制得的透明导电膜表面电阻率最低为ρ=16×10~(-3)Ω·cm,且薄膜的连续性、致密性好,透光率达到90%以上。     

Al/SnO_2/FTO结构双极型电阻开关的制备及其性质研究

通过溶胶凝胶的方法,在FTO衬底上制备得到SnO_2薄膜,并对SnO_2薄膜的晶体结构以及荧光光谱(PL)进行了研究。XRD结果显示SnO_2薄膜为多晶结构,荧光光谱结果表明SnO_2薄膜存在氧空位以及氧填隙等缺陷。通过直流磁控溅射在SnO_2薄膜上面溅射Al作为顶电极,并对Al/SnO_2/FTO结构进行了电阻开关性质研究,测试结果表明器件具有双极型电阻开关性质和良好的阻态保持特性。对器件的电流-电压曲线特征进行了研究,认为SnO_2薄膜内氧离子(氧空位)在电场作用下发生迁移,在Al/SnO_2界面发生氧化还原反应是引起Al/SnO_2/FTO电阻状态改变的原因。     

石墨烯-银纳米线复合透明柔性导电薄膜的制备及性能研究

柔性透明导电薄膜拥有优秀的光学及电学性能,目前应用最广泛的即ITO透明导电薄膜,但由于其缺点显著,限制了未来的发展,使得发展新一代透明导电薄膜成为了当今透明导电领域发展的主流。以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为柔性基底,采用了L-B提拉膜法和喷涂法,分部进行了还原氧化石墨烯(r GO)和银纳米线(Ag NW)复合薄膜的制备,研究了不同制备条件对复合薄膜透明度和导电性能的变化的影响。由于还原氧化石墨烯和银纳米线优秀的导电性以及透光性能,使得其在今后的柔性显示设备的应用中展现出了巨大的应用前景。     

水对常压CVD法制备SnO_2:F透明导电薄膜雾度的影响

为制备高雾度、高透过和高导电透明导电薄膜玻璃,采用常压CVD法在硼硅玻璃基板上分别以单丁基三氯化锡(MBTC)为前驱物、三氟乙酸(TFA)为掺杂剂、去离子水为催化剂,制备了Sn O_2:F透明导电薄膜。研究了不同水用量对薄膜雾度的影响,并分析影响雾度变化的机理。结果表明:通过调节水的用量可实现高雾度、高透过和高导电薄膜的生成。随着水用量的增加,薄膜平均晶粒尺寸、结晶度和雾度先增大后减小;当水用量为MBTC摩尔量的1.5倍时,制备出雾度为14.3%、可见光透过率为76.8%、方块电阻为3.2?/□的薄膜。水的加入和用量的调节有效的解决了雾度和透过率之间相互影响的难题。     

大面积FTO透明导电薄膜制备技术研究进展

掺氟氧化锡透明导电(FTO)薄膜由于性价比优势,已成为薄膜太阳电池的重要原材料,但其导电性能不佳导致商用大面积薄膜太阳电池光电转换效率只有实验室小面积薄膜太阳电池效率的40%~60%,提高大面积FTO薄膜的导电性能和降低生产成本成为其广泛应用的关键。介绍了化学气相沉积法、喷雾热分解法、磁控溅射法和溶胶-凝胶法制备FTO薄膜的工艺和技术进展。对改进大面积FTO薄膜导电性能的新途径和国内外研究进展做了综述。建议重点研究锑磷掺杂FTO薄膜制备技术和重点研究纳米银复合FTO薄膜制备技术,以克服FTO薄膜电阻较大的缺陷,同时保持导电薄膜良好透光性能。     

转印法制备薄膜太阳能电池用银纳米线–聚合物复合透明导电薄膜

以自制银纳米线分散液为原料,聚氨酯(PU)为可剥落树脂,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上,利用转印法制备了可用于薄膜太阳能电池的银纳米线–可剥离树脂复合透明导电薄膜,并采用四探针测试仪、紫外–可见光光度计等技术测试了其方块电阻、可见光波段透过率和雾度,分析了分散液浓度、热处理温度与时间对银纳米线透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明:随着分散液浓度的降低,银纳米线透明导电薄膜的透过率提高,但同时方块电阻增大;热处理可显著改善透明导电薄膜的导电性,透明导电薄膜的方块电阻随着热处理温度增加、时间延长均呈现出先降低后升高的现象,透过率则随热处理温度增加而提高;在150℃热处理5 min后,银纳米线透明导电薄膜的方块电阻为42?/sq,透过率为85.7%,雾度13.52%。     

纳米银线透明柔性导电薄膜制备技术研究进展

纳米银线(AgNWs)具有良好的透光性、导电性和稳定性,因此可作为替代材料来制备透明柔性导电薄膜。目前,透明柔性导电薄膜主要通过迈耶棒涂布法、喷涂法、印刷法、旋涂法以及抽滤转印法等方法进行制备。本文主要介绍这五种制备方法的原理及研究进展,简单分析了目前制备过程中仍存在的一些问题,并对其未来的发展方向与应用前景进行了展望。     

Cu_2SnSe_3纳米管阵列薄膜的制备及表征

一维纳米半导体材料由于其独特的物理、化学特性受到了广泛关注。首先利用在FTO透明导电基底上制备了有序且分布均匀的ZnO纳米片阵列薄膜,并以ZnO阵列薄膜为模板,制备了具有空心纳米管结构的Cu_2SnSe_3阵列薄膜。详细讨论了Cu_2SnSe_3阵列薄膜的制备过程,并利用XRD、SEM和UV-vis等对纳米管阵列薄膜的结构形貌及光学性质进行了分析。