透明导电薄膜最佳掺杂含量的理论计算

分析了几种氧化物半导体透明导电薄膜材料的掺杂改性的实验结果,建立了薄膜材料的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系,并给出了一个能够拟合实验曲线的抛物线方程.该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系,进而导出了一个最佳掺杂含量表达式.应用此表达式定量计算了铝掺杂氧化锌薄膜、锡掺杂氧化铟薄膜、锑掺杂二氧化锡薄膜等氧化物半导体透明导电薄膜材料最佳掺杂剂在不同制备方法下的最佳掺杂量.结果表明定量计算的结果与部分实验数据相符合.     

氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量理论计算

以铝掺杂氧化锌(A1-doped ZnO,简称AZO)和锡掺杂氧化铟(Sn-dopedIn2O3,简称ITO)薄膜为例,建立了一个氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量的理论表达式,定量计算的结果AZO陶瓷靶材中铝含量的理论最佳值为C≈2.9894%(wt),ITO陶瓷靶材中锡含量的理论最佳值为C≈10.3114%(wt),与实验数据相符合.该理论经适当的修改和解释后也适用于某些其他电子薄膜材料的最佳掺杂含量问题.     

氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量理论计算

以铝掺杂氧化锌 (Al- doped Zn O,简称 AZO)和锡掺杂氧化铟 (Sn- doped In2 O3,简称 ITO)薄膜为例 ,建立了一个氧化物半导体透明导电薄膜的最佳掺杂含量的理论表达式 ,定量计算的结果 AZO陶瓷靶材中铝含量的理论最佳值为 C≈ 2 .9894% (wt) ,ITO陶瓷靶材中锡含量的理论最佳值为 C≈ 10 .3114% (wt) ,与实验数据相符合 .该理论经适当的修改和解释后也适用于某些其他电子薄膜材料的最佳掺杂含量问题     

Al合金布线材料Fe掺杂最佳含量的理论分析

介绍一个最佳掺杂含量表达式，应用此表达式分析计算了Al-Fe合金布线材料Fe掺杂最佳含量，定量计算的结果与实验数据基本符合。     

ZnO压敏陶瓷最佳掺杂含量的理论计算

从对电子薄膜材料研究中得到的最佳掺杂含量定量理论推广到ZnO陶瓷材料。该理论建立了电子薄膜材料的某一物理性能与晶体结构、制备方法和掺杂剂含量之间的联系，给出了一个能够拟合实验曲线的具有确定物理意义的抛物线方程。该方程的极值点确定了最佳掺杂含量与晶体结构和制备方法之间的定量关系，进而得到了一个掺杂最佳含量的表达式。系统地分析了ZnO压敏陶瓷的掺杂改性的实验结果，应用此表达式定量计算了ZnO压敏陶瓷的最佳掺杂含量，定量计算的结果与实验数据相符合。该理论也适用于其他薄膜材料最佳掺杂含量的理论计算。     

复合效应对掺杂氧化物透明导电薄膜的影响

首次引入复合效应对不同价态差的掺杂氧化物透明导电（TCO）薄膜的载流子浓度及其迁移率进行了分析。对于较高温下制备的TCO薄膜,对载流子迁移率起主要作用的散射机制是带电离子散射和电中性复合粒子散射。带电离子散射迁移率与带电离子的有效电荷数大致呈反比关系,在载流子浓度相同的情况下,随着复合几率增大,价态差分别为3和4的TCO薄膜中的带电离子的平均有效电荷分别趋于1和2,因此带电离子散射迁移率也随之增大,分别趋于价态差为1和2的TCO薄膜的带电离子散射迁移率。而对于价态差为3的TCD薄膜,由于电中性复合粒子的数量较少,对载流子的散射最弱,因此在复合几率较大的情况下,价态差为3的TCO薄膜有可能获得比价态差为1的TCO薄膜更高的载流子迁移率。     

二氧化锡薄膜的最佳掺杂含量理论表达式

二氧化锡薄膜应用广泛。本文讨论掺锑和掺氟的二氧化锡透明导电薄膜的最佳掺杂含量问题,建立模型并给出理论表达式,得出的最佳掺杂含量值和实验数据相符。     

高价态差掺杂氧化物透明导电薄膜的研究

在实用的透明导电氧化物 (TCO)薄膜中 ,载流子迁移率主要是受电子与掺杂离子之间散射的限制。如果掺杂离子与氧化物中被替代离子的化合价相差较大 ,每个掺杂离子可以提供较多的自由载流子 ,则使用较少的掺杂量就可以获得足够多的自由载流子 ,而且可以获得较高的载流子迁移率和减少薄膜对可见光的吸收 ,是提高 TCO薄膜性能的一条捷径。采用反应蒸发法制备的掺钼氧化铟(In2 O3:Mo,简称 IMO)薄膜中 ,Mo6 +与 In3+的化合价态相差 3,远大于广泛研究和应用的 TCO薄膜材料 In2 O3:Sn、Sn O2 :F和 Zn O:Al中的价态差。IMO薄膜的电阻率可以低至 1.7× 10 - 4 Ω· cm,对 4μm以上波长红外线的反射率和可见光区域的平均透射率 (含 1.2 mm厚玻璃基底 )都高于 80 % ;载流子迁移率高达 80～ 130cm2 V- 1 s- 1 ,远超过其它掺杂 TCO薄膜 ;但是自由载流子浓度只有 2 .5× 10 2 0～ 3.5× 10 2 0 cm- 3,还有很大的发展空间可以进一步提高性能     

In掺杂ZnO透明导电薄膜光电性质的研究

采用射频磁控溅射技术成功制备出无掺杂和In掺杂的ZnO透明导电薄膜.研究了In掺杂对薄膜的结构和光电性能的影响.结果表明,In掺杂有利于提高ZnO薄膜结晶度,使薄膜表面更加致密平整;由于In3+替代了Zn2+,提供了大量的剩余电子,使薄膜的导电性质得到了很大的提高,所得薄膜的最小电阻率为4.3×10-3Q·cm.制备的ZnO薄膜在可见光范围的透过率达到了85%,In的掺杂对透光率的影响不大.     

透明导电薄膜的研究进展

主要对目前国际上研究较多的几种透明导电薄膜,如金属膜、透明导电氧化物(TCO)薄膜(In2O3基、SnO2基、ZnO基及TiO2基薄膜)、p型材料及多层膜的性能、制备工艺、研究现状及最新进展进行了较为详细的阐述。介绍了一些较为特殊的透明导电薄膜材料。展望了透明导电薄膜未来的研究方向及发展前景。     

透明导电氧化物薄膜的新进展

透明导电氧化物（TCO）薄膜In2O3:Sn和SnO2:F都已经发展成熟，分别大规模应用于平板显示器和建筑两大领域。最近几年，TCO薄膜的研究又进入了一次复兴时期，研究和开发出几类具有明显特色的新型TCO薄膜。ZnO基TCO薄膜有替代In2o3:Sn薄膜的趋势；多元TCO薄膜材料可以调整其性能来满足某些特殊应用的需求；具有高载流子迁移率的In2O3：Mo薄膜为进一步提高TCO薄膜的性能打开了一条新路；真正的p型TCO薄膜为制造透明电子元器件迈出了第一步。     

超声雾化喷涂工艺及优质二氧化锡透明导电薄膜的研究

报道了采用超声雾化喷涂工艺沉积优质掺杂二氧化锡透明导电半导体薄膜的实验成果 ,选用氟作为掺杂元素 ,通过改变掺杂量和工艺参数 ,可控制薄膜的方块电阻在 1 0 Ω/□以上的范围内变化 (40 0 nm膜厚 ) ,掺氟离子二氧化锡为 n型导电半导体 ,高浓度掺杂的二氧化锡薄膜光学透过率为 87%～ 90 % (采用 550 nm单色光源测透过率 )。用 X射线衍射及扫描电子显微镜分析 ,可获得该薄膜材料的微结构、表面形貌以及薄膜组成、掺杂百分含量。该成果为大规模生产优质二氧化锡透明导电薄膜 ,提供了有效、简单的方法和装置。     

用于液晶光阀空间光调制器的ITO透明导电膜的研制

本文介绍了ITO(Indium Tin Oxide)透明导电膜的制备工艺,对影响其光学和电学特性的因素作了分析。并讨论了透明导电的机理,在K9玻璃上制备的ITO透明导电膜,在500～600nm波长范围内,典型的峰值透过率为90％,面电阻为40～50Ω/□。用该技术制备的样品作为透明电极,在液晶光阀空间光调制器中得到了应用。     

Theoretical Calculation on Optimum Si—doping Content in Boron Carbide Thin Film

The theoretical expression of the relationship between optimum doping content and crystal structure is presented as well as the preparation methods.By using this expression,the optimum doping content of silicon-doped boron carbied thin film is calculated.The quantative calculation value is consistent with the experimental results. This theoretical expression is laso appropriate to resolve the optimum doping content for other electric materials.