红外透明导电金属化合物薄膜的研究进展

红外透明导电薄膜是指同时具有高红外透射率和高电导率的功能薄膜材料,其在电磁屏蔽涂层、红外光电探测器、人体红外治疗、红外发光二极管等领域有重要应用。尽管研究者已经报道了许多关于透明导电膜的综述,但是以往研究者主要关注可见光波段的透明导电,忽视了红外波段透明导电研究的系统总结和评述。本综述主要关注了N型金属氧化物和非氧化物以及P型金属氧化物、硫化物和卤化物。首先依据德鲁德自由电子理论模型分析了金属化合物红外透明性能与导电性能难以兼容的物理起源,然后归纳总结了金属化合物的制备、结构和光电性质,揭示了现有N型金属化合物普遍存在导电性高但红外透射率低的问题,P型金属化合物普遍存在红外透射率高但导电性低的问题。针对这些性能方面的瓶颈问题,讨论了薄膜制备、缺陷控制、能带化学调制以及新材料设计等方面的改性思路和可行性方法。最后展望了金属化合物未来发展方向以及仍需解决的难题,以期为设计和制备高性能的红外透明导电薄膜提供参考。