磁控溅射法制备nb掺杂tio_2透明导电薄膜与其性能研究

《磁控溅射法制备nb掺杂tio_2透明导电薄膜与其性能研究》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、‘’，Ｖ：．一一＇．－＇‘．＇号＇．＾＇－Ｌ＾巧＾二｝：；－巧六＇＇；：吊．；＇，心气山＼－．或，记；＾一＇导．：誦義議變＾．＇—．．－．．＇＾－．．Ｖ；朋難７．＼＆，古亩心…气心弁ｔ－：Ｖ可馬与马战；若．—；矿班＼：．－？：．．．二．．．．硕：ｔ挙位儀麵圓ｉＩ，＊了．？－？－－－，－．．：：．．■？－．；■■．？－ＶＸ．－？Ｔｉ〇论文

2、舊目雜接織射法制备瑞接杂２遽胡导电薄膜与舆性能辆繁．．妍巧生Ｅ芳■■Ｔ，－＼：Ｖ：专化机械设计及理论．．＇．＇．：—’－山－．与＇＇Ｖ．．八＇：＿；，。．－；，：＼．；；辦宛方向功能涂层，－？．１；指导接麻王赞较（穀驗）？．？－—－．－；．；＾一二零六年当丹：ｖ■－：，：Ｖ．．：／，／；；；；；；．■百占驾巧］：：Ｊ巧．．；＇■■Ｖ．ｒ用ｉＳ苗．

3、；：；．．■＇■■：？？占气；；：三人．．Ｖ：：；，－’－二．Ｔ．．．二？－＇一？？＇，１－ｊ分类号密级公开UDC学位论文题目：磁控溅射法制备Nb掺杂TiO2透明导电薄膜与其性能研究研究生姓名：巴芳学科专业名称：机械设计及理论研究方向：功能涂层论文类型：应用研究申请学位：工学硕士指导教师姓名：王贺权指导教师职称：教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2016年01月15日论文答辩日期：2016年03月10日沈阳航空航天大学2016年03月SHENYANGAEROSPACE

4、UNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREEPERFORMANCESTUDYOFNBDOPEDTIO2TRANSPARENTCONDUCTIVEFILMDEPOSITEDBYRFMAGNETRONSPUTTERINGCandidate:FangBaSupervisor:HequanWangSpecialty:MechanicalDesignandTheoryDate:March,2016沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要TiO2一种重要的宽禁带半导体而且锐钛矿相Nb掺杂的TiO2薄膜（TNO）具有极好

5、的光、电性能，被认为是非常有潜力的透明导电薄膜。本文首先通过CASTER模块用模拟的方法验证了锐钛矿相比金红石相的Nb掺杂TiO2更适合作为透明导电薄膜的材料。然后采用射频磁控溅射的方法，在超白玻璃上溅射沉积一系列Nb掺杂TiO2透明导电薄膜。并检测分析Nb掺杂TiO2薄膜的晶相、载流子浓度、霍尔迁移率、电阻率、及在可见光区域内的透过率等性能。（1）使用MaterialsStudio平台中CASTER模块，对相同掺杂率（6.25%）的锐钛矿相和金红石相的TiO2:Nb的各项性能如能带结构、态密度、介电常数、反射率和吸收常

6、数进行分析，得出锐钛矿相比金红石相TiO2:Nb具有更好的导电性、更高的光催化性和在可见光区域内更高的透过率。（2）在反应气体为H2时，改变氢分压和基体温度，发现随着氢分压的增大，主要得到的Nb掺杂TiO2薄膜的晶相是非晶和金红石相，生成的薄膜电阻率最小为-37.7×10Ω·cm。（3）在反应气体为O2时，改变氧分压和基体温度，发现随着反应气体中氧气含量和温度的变化，生成的Nb掺杂TiO2薄膜的晶相中锐钛矿相占主导。最后得到的Nb掺杂TiO2薄膜呈现出绝缘的特性，电阻无穷大。另外，在少氧状态下沉积的Nb掺杂TiO2薄膜虽

7、然有导电性但电阻率太大且晶相为金红石相。（4）采用双层膜结构，以富氧状态下晶相好的锐钛矿相的Nb掺杂TiO2薄膜作双层薄膜的种子层，然后再在种子层上外延一层少氧状态下Nb掺杂TiO2薄膜为表层。溅射得到的双层Nb掺杂TiO2薄膜的表层晶相与相应种子层晶相相同都为锐钛矿相，薄膜-3的电阻率最小为1.89×10Ω·cm，在可见光区域的透过率最高达到87%。关键词：透明导电薄膜；射频磁控溅射；Nb掺杂TiO2薄膜；电阻率；透过率I沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractTiO2isanimportantwidebandga

8、psemiconductorandtheanatase-phasedNbdopedTiO2thinfilmwasconsideredaspotentialtransparentconductivefilmbecauseithasexcellentlightandelectricperformance.Inthispa