溶胶凝胶法制备FTO透明导电膜

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1、万方数据溶胶一凝胶法制备FTO透明导电膜+贾晓林，谭伟，辛荣生，孔小霞(郑州大学建筑工程学院．河南郑州450052)摘要：介绍了采用溶胶一凝胶法制备sno，掺杂F的透明导电膜(简称FTo膜)的实验方法，并讨论了加水量、掺杂量、pH值及热处理条件对膜可见光透过率及膜电阻率的影响。实验表明，水：醇为0，25—1．5．F：sn为0．26～1．pH值为15，3，热处理温度为400一600℃，可得到透明导电性良好的FTo透明导电膜。甲酰胺可以抑制醇盐水解，提高缩聚速率并避免薄膜干燥开裂。关键词：FT0薄膜；溶胶．凝胶法；透明导电薄膜中围分类号：TN304．055文献

2、标识码：A文章编号：1003．353x(2000)06．0042一03MakingofFTotransparentconductingfilmbysol-gelprocessJIAXiao·lin，TANWei，XINRong—sheng，KoNGXiao—xi8(nP』H5rff“旭o，cⅢj删d^rc^讹c埘朋f￡n占fHPPrfH目，z^f“gz幻“uHfvf坩fm丑e”gZ^口“450052．c^fnd)Abstract：TheexperimentmethodonmakingsnO，dopingFtransparentconductingfilm(

3、simplifiedasFTO)bysol—gelprocessisintroducedinthisarticle．Theinfluenceoftheamountofwateranddopant，pHvalueandheattreatmentconditionsonthetransparencytovisiblelighandresistiVityofthefilmisalsodiscussed．TheexperimentshowsthatthehightqualityFTotransparentconduc““gfilmcanbeobtainedbyth

4、efollowingconditions：theratioofwatertoalcohol(bulk)0．25一1．5，FtoSn0．26一l；pHvalue1．5—3andthetemper8tureofheattreatment400～600℃．Italsoshowsthatmethylamidecanrestfainthehydrolysisofalcoholsalt，increasetherateofcondensationpolymeriza-tionandkeepthefilmfromdrycrack．Keywords：FTofilm；Sol—

5、gelprocess；“ansparentconductingfilm1引言snO，是一种宽禁带n型半导体材料，通过掺杂F、sb等不同元素，可获得集导电性和透光性为一身的薄膜晶体。目前已广泛应用于光电池，液晶显示，光学记忆，太阳能收集，红外遥感、遥测和加热除霜等诸多方面，日益受到人们的重视”“。sn0．薄膜制各通常采用溅射法、等离子体分解沉淀、化学．汽相沉积、电子束真空蒸发法等”’⋯，但存在设备昂贵，工艺复杂等问题，本研究工作选用溶胶一凝胶法，以F为掺杂元素，制备出snO，透明导电膜，简称FTO膜。其特点为原材料低廉+本项目为河南省科学技术攻关资助项目。蛇

6、丰年僖挂术摹25

7、摹6期易得，工艺设备简单，便于实现。2实验方法2．1胶体的一鲁取sncl：、H：0溶于无水乙醇中，在80℃回流3～5h，按比例缓慢滴加水与乙醇混合液，在80℃回流l～3h，调节pH值至某一需要范围，加入甲酰胺，加入NH。F水溶液，配制好的溶液静置24h待用a2．2涂腆夏热处理以普通载玻片为基片，蒸馏水清洗后，用丙酮水溶液浸泡并在超声波清洗机中清洗二ooo年十二一万方数据10～30min．晾干后备用。将基片固定在甩膜机E，以1400r，min的转速甩膜，然后在100℃真空干燥箱中干燥15min，再放入马弗炉，缓慢加温至300℃并恒温10mi

8、n。蓖复以上甩膜过程2—4次，最终分别在400℃，450℃，500℃，550℃，600℃下处理10．20min．即制备出一系列snO，导电薄膜样品待检测分析。2．3样品性麓梭舅用日本理学D，max—RB型x射线衍射仪对薄膜进行结构分析，用JFY—cPs色差仪测量可见光透过率，用sDY一5双探测四探引测试仪测膜电阻率．用NDJ．39旋转粘度计测定前体溶液的粘度。3结果与讨论3．1膏曩的物相分析图l为经不同温度处理的薄膜的xRD谱，其与单晶snO，薄膜的特征峰相符。O203040506020，度图lsno：薄膜的xRD谱图中sno。峰随热处理温度升高变窄，衍射

9、峰的强度增加，这表明薄膜的平均粒度随热处理温度的升高而增大。3．2