透明导电薄膜用Sb掺杂SnO2光电特性研究【毕业论文】

《透明导电薄膜用Sb掺杂SnO2光电特性研究【毕业论文】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、本科毕业设计（20届）透明导电薄膜用Sb掺杂SnO2光电特性研究21摘要【摘要】本文主要介绍了ATO(AntimonyDopedTinOxide)，薄膜的应用背景、研究现状、存在问题以及将来的发展趋势，概括了ATO薄膜现有的制备方法和研究成果，特别是ATO的制备工艺条件对薄膜的紫外—可见光透过率以及电阻率的影响。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见分光光度仪(UV-VisSpectrometer)对样品的晶体结构、形貌、光学带隙进行了表征。利用丝网印刷方法制备了ATO薄膜气敏元件，并进行了气敏性能测试。【关键词】二氧化锡；掺杂量的影

2、响；水热法；光电特性。21Abstract【ABSTRACT】Inthispaper，theapplicationbackground,currentstatus,problemsandfuturetrendsofATO(AntimonyDopedTinOxide)filmwereintroduced.InadditionwealsosummarizetheexistingpreparationmethodsandresearchresultsofATOfilm,especiallytheeffectofpreparationconditionsofATO

3、thinfilmontheUV-vislighttransmittanceandresistivity.BytheXRD,SEM,UV-VisSpectrometer,thecrystalstructuremorphology,opticalbandgapofthesampleswerecharacterized.Then,ATOfilmgassensorwaspreparedbyscreenprintingmethod,andusedtotestthegassensingproperties.【KEYWORDS】SnO2;theimpactofSbdop

4、ing;hydrothermalmethod;opticalandelectricalproperties.21目录摘要IIAbstractIII目录IV1绪论11.1课题背景11.1.1透明导电膜简介11.1.2SnO2简介21.1.3锑掺杂SnO2特性概述31.2Sb掺杂SnO2粉体及薄膜制备方法概述41.2.1Sb掺杂SnO2粉体制备方法41.2.2Sb掺杂SnO2薄膜制备方法51.3本课题的主要任务及研究目标62实验过程72.1材料的制备72.1.1水热法制备粉末72.1.2粉末的离心烘干92.2测试性能92.2.1XRD测试92.2.2扫描电镜测

5、试102.2.3紫外可见光透过率测试112.2.4气敏性能测试122.3实验数据的记录及对比分析132.3.1XRD数据分析132.3.2SEM数据分析142.3.3UV-vis数据分析162.3.4气敏性数据分析193总结21参考文献22致谢23211绪论1.1课题背景近年来，随着科技的进一步发展，太阳能电池，高分辨率，大尺寸平面显示器，节能红外反射膜等广泛应用，对透明导电膜的需求越来越大。透明导电膜主要用于透明电极、屏幕显示、热反射镜、透明表面发热器、柔性发光器件、液晶显示器等领域。这就要求透明导电膜不但要有好的导电性，还要有优良的可见光透光性。根据材

6、料的不同，透明导电膜可分为金属透明导电薄膜，氧化物透明导电膜、非氧化物透明导电薄膜及高分子透明导电薄膜。当前，氧化物及其复合氧化物薄膜的研究十分引人关注。本课题主要研究的是Sb掺杂SnO2（简称ATO）体系。在氧化物透明导电膜中SnO2因其优良的光电性能而被广泛应用于透明导电、固态气体传感器及催化等领域，成为较早获得商业应用的透明导电材料之一。SnO2是透明n型宽禁带半导体材料，其Eg＝3.6eV（300K）[1]，纯SnO2的电阻率通常较高，其载流子浓度由氧空位决定。1.1.1透明导电膜简介透明导电氧化物薄膜（TCO）在可见区（380~780nm）有较高

7、的透光率（T大于80%），并且具有优良的导电性，电阻率最低可以达到10-7Ω·m数量级，优异的光电性能使其在光电器件中具有广泛的应用，如平面液晶太阳能电池、显示器（LCD）、节能视窗、气体敏感器件、汽车防雾玻璃等。最早的透明导电氧化物薄膜—CdO由Badeker于1907年首次制成，从此开始了氧化物透明导电膜的研究[2]，SnO2基膜最早出现在20世纪50年代[3]。TCO的2个主要参数是透光率和导电率。从物理学角度看，二者是一对矛盾，为了使材料具有通常所描述的导电性，就必须使其费米球的中心偏离动量空间原点，也就是说，按照能带理论在费米球及附近的能级分布很

8、密集，被电子占据的能级和空能级之间能隙很小，这样当有入射光进入时，