特色功能材料——透明导电氧化物薄膜

《特色功能材料——透明导电氧化物薄膜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com特色功能材料——透明导电氧化物薄膜／王华·1O1·特色功能材料——透明导电氧化物薄膜王华(桂林电子工业学院信息材料科学与工程系，桂林541004)摘要透明导电氧化物(TC0)是一种特色鲜明的功能材料，以其接近金属的电导率、可见光高透射率、红外区高反射率及其它半导体特性，可应用于平板显示器件、太阳能光伏电池、反射热镜、气体敏感器件、特殊功能窗口涂层以及光电子、微电子、真空电子器件等领域。综述了透明导电氧化物薄膜的基本特性、制备方法及应用，并展望了其发展前景。关键词透明导电氧化物功

2、能材料光电特性制备方法进展DistinctiveFunctionalMaterial——TransparentConductiveOxideThinFilmsWANGHua(DepartmentofInformationMaterialScienceandEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004)AbstractTransparentconductiveoxide(TCO)isadistinctivefunctionalmaterialwi

3、thhighconductance，hightransmittanceofvisiblelight，highreflectivityofinfraredlightandothercharacteristicsofsemiconductor．Itcanbeusedinmanyfields，suchasflat-paneldisplays，solarcells，sensorofgas，specialfunctionalcoat．Inthispaper，thecharacteristis，methodsofpreparationa

4、ndapplicationsofTCOthinfilmsarereviewed。andthedevelopmentofTCOthinfilmsiSprospected．KeywordsTCO，functionalmaterial，opticalandelectricalproperties，fabricationmethod，progress透明导电氧化物薄膜的基本特性之一是良好的导电性。其0引言导电性能主要是通过氧缺位和掺杂来提高。其中，氧缺位可以透明导电氧化物薄膜(TCO：TransparentConductiveOx—

5、由化学计量偏离、改变生长和退火条件来实现；适当的掺杂不仅ide)是功能材料中比较有特色的一类薄膜，从组成来讲，属于金可以提高薄膜的电导率，还可以提高薄膜的稳定性。TCO薄膜属氧化物；从物理性能来讲，又是一种半导体薄膜材料，也属于的低电阻率特性由载流子浓度决定，但由于多晶膜的导电机理光学材料。透明导电薄膜的种类很多，但氧化物薄膜占主导地比较复杂，低电阻率成因仍待进一步研究。位。TCO薄膜的研究最早出现于2O世纪初。1907年Bade-透明导电氧化物薄膜的另一重要基本特性是对可见光的高kerL首次制成了CdO透明导电薄膜，将物质

6、的透明性和导电透射率。透明导电薄膜一般具有大于可见光子能量(3．1eV)的性这一矛盾统一了起来，极大地激发了人们研究透明导电薄膜光学禁带宽度，在可见光照射下不能引起本征激发，所以它对可的浓厚兴趣，从此引发了透明导电薄膜的开发与利用热潮。透见光透明，而且其光学带隙与载流子浓度密切相关。明导电氧化物薄膜一般为多晶膜，主要包括In、Sb、Zn和cd的其实，透明导电薄膜对光线还具有选择性。人们发现：透明氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，具有禁带宽、电阻率低、导电薄膜对可见光高透射，但对红外光高反射，其反射率>可见光范围光透射率高和红

7、外光谱区光反射率高等共同光电特7O％。此外，透明导电薄膜的光电导会随表面吸附的气体种类性，广泛地应用于平面显示器件、太阳能电池、反射热镜、气体敏和浓度不同而发生很大变化，它还具有对微波的衰减作用。感器件、特殊功能窗VI涂层及其他光电子、微电子、真空电子器迄今为止，已发现的透明导电薄膜多数为n型半导体，主要件等领域。有Sn()2、In203和ZnO基三大体系及其组合而成的多元体系，但近年来也合成了不少具有P型导电特性的TCO材料。1透明导电氧化物薄膜的基本特性Sn02基TCO薄膜通常采用对纯Sn【)2掺入氟、锑、磷、砷、透明导

8、电氧化物均为重掺杂、高简并半导体，半导化机理为碲、氯等元素而得到，为金刚石结构。其中，掺锑的SnOz薄膜化学计量比偏移和掺杂，其禁带宽度一般大于3eV，并随组分不(ATO)和掺氟的Sn()2薄膜(FTO)的光电性能更好，研究也更同而变化。它们的光电性质依赖于金属的氧化状态以及掺杂剂深入，特