solgel法制备zao（掺铝氧化锌）薄膜及其红外发射率研究

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1、摘要本文在概述了zAo(掺铝氧化锌)薄膜的性能、制备技术、应用前景和国内外研究发展概况的基础上，以二水合乙酸锌(zll(cH3C00)2·2H20)为前驱体，异丙醇(isoprop卸01)或乙二醇甲醚(2．metlloxyetha∞D为有机溶剂，单乙醇胺(monoetIlanolamine)为稳定剂，六水合三氯化铝(AlCl3·6H20)为掺杂剂，采用溶胶一凝胶浸涂法在石英玻璃衬底上制备了zAO薄膜。分别采用x射线衍射(xRD)，扫描电子显微镜(sEM)和光谱辐射计对不同工艺条件(包括热处理温度、铝掺杂浓度、溶胶浓度、薄膜厚度等)下制备的zA0薄膜相

2、结构，表面形貌和红外发射特性进行了分析与测试。系统研究了各工艺参数对其结构和性能的影响。xRD结果表明：所制备的zAO薄膜为六方纤锌矿结构，衍射图谱中无A1203及其他化合物的衍射峰，同时，随着掺杂量的变化，zIlO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化，说明铝成功地掺杂进了办O晶格中。研究结果表明，溶胶浓度、～掺杂量、基片表面平整度、热处理温度和烘干温度都影响薄膜的显微结构。厚度小的薄膜在热处理过程中zIl0品格无明显的定向生长方向。厚度大的薄膜在热处理过程中znO晶粒有定向生长现象。60℃烘干的薄膜试样具有沿(002)晶面择优生长的特性。

3、SEM结果表明：薄膜厚度与溶胶浓度有关，当溶胶浓度为0．5mol／l时，涂敷1次溶胶所得薄膜的厚度约为2．靴m。8～1铷m波段红外发射率测试结果表明：薄膜的红外发射率随着热处理温度的升高先降低后升高，热处理温度为700℃时，红外发射率达到最低值；以异丙醇为有机溶剂，溶胶浓度为0．3mo加时，薄膜红外发射率最低；铝掺杂浓度对薄膜的红外发射率影响很大，当掺杂浓度为6at．％时，发射率达到最低值；由于本实验所镀薄膜较厚，多次浸涂后厚度对薄膜红外发射率影响不大。实验发现，以乙二醇甲醚为有机溶剂，溶胶浓度为0．5mol／l时，薄膜性能最好，说明乙二醇甲醚的溶解

4、能力强于异丙醇。当以乙二醇甲醚为有机溶剂，溶胶浓度为0．5mol／l，掺杂铝6at．％，热处理温度为700℃，涂敷3次溶胶所制得的薄膜试样在8～1钿m波段的平均红外发射率降至0．525，是本文得到的最低薄膜发射率。关键词：溶胶一凝胶；越3+掺杂；zA0薄膜；红外发射率西北T业大学硕十学付论文ABSTRACThlthispapef，thepropenics，prcparationmcthods，applicati蚰s锄ddcvel叩mentsofZA0伽一dopedZIl0)thinfilmswcrcrcvicwcd．1nhezAO蛐丘lmswered

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