zno纳米晶薄膜的制备及特性分析

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1、第6期纳米科技No．62013年12月Nanoscience＆NanotechnologyDecember2013ZnO纳米晶薄膜的制备及特性分析邓建平，汪敏强，宋孝辉(西安交通大学电子与信息工程学院，陕西西安710049)摘要：在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶，用旋涂法制备ZnO纳米晶薄膜，XRD分析znO晶相是纤锌矿结构；SEM与AFM表明，纳米晶薄膜在300~C退火后薄膜的厚度明显减小到130nm，表面粗糙度降低到3．27nm，粒径明显增大；紫外一可见吸收和透射比光谱表明，随着退火温度的增加，吸收边发生了红移，吸收肩更明显，薄膜具有高的透射率(75—85％)；薄膜方

2、阻随温度增加而增大，300℃以下退火方阻增加很小(小于8．51~／sq)，400℃以上退火方阻大幅增加f大于21．1Q／sq)，因此，ZnO纳米晶薄膜最优退火温度点为300℃。关键词：ZnO纳米晶；ZnO薄膜；水热法；旋涂法PreparationandCharacteristicsAnalysisofZnONan0crystallineFilmDENGJian-ping，WANGMin-qiang，SONGXiao—huifSchoolofElectronicandInformationEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi。an710049，C

3、hina)Abstract：ZnONanocrystallines(d<10nm)werepreparedatlowtemperature，andthenZnOnanocrystallinefilmswerepreparedbyspin-coating．XRDanalysisconfirmsthattheas—preparedZnOishexagonalwurtzitecrystalstructure．SEMandAFMshowthatwithannealingat300℃，thethicknessofthefilmreducesto130nmfnonsintered200nm)an

4、dthesurfaceroughnessto3．27nm(nonsintered4．89nm)，andtheparticlesizesignificantlyincreases．UV—Visualabsorptionandtransmissionspectrashowthattheabsorptionedgehasshiftedtored，theabsorptionshoulderwidenandthetransparencyofallfilmsare75—85％．Withtheincreaseofannealingtemperature，thesheetresistanceofth

5、efilmsincreasesfrom8．5sqatbelow300℃to21．1g~／sqatabove400℃．Therefore，theoptimalannealingtemperaturesf300℃1wasproposed．Keywords：ZnONanocrystalline；ZnOfilm；hydrothermalmethod；spin—coatedmethod：TM914．4文献标识码：A文章编号：1812—1918(20l3)二o01二0引言f60meV)t”。近几年被广泛地应用。ZnO材料价带到导带的过渡可以通过不同的形貌来操控，比如ZnO是重要的Ⅱ一Ⅵ族半导体．

6、因在室温下纳米晶薄膜、量子点、纳米线等，所以它能够吸具直接宽禁带(3．37e)和大的激子束缚能收不同波段的紫外光．被认为是在短波光电器件制备方面的理想材料，例如紫外激光[21、紫外探收稿日期：2012—09—09测器[31等。ZnO因在可见光范围具有高的透光性，基金项目：国家自然科学基金项目具有很好的n型导电性，所以常被应用在透光窗(61176056，91123019)第l0卷第6期纳米加工工艺Vo1．1ONo．62013年12月Nano-processingTechniqueDecember2013口、气敏传感器『5_、场发射显示[63等各种不同的(Ac)前驱液被转移到三口瓶，60

7、％水浴中加热搅领域。在太阳能电池中，ZnO纳米晶薄膜被用作拌充分溶解，逐滴加入KOH前驱液，回流搅拌透明的电子传输电极或空穴阻挡层1，电池的效1—15h后利用甲醇充分的离心清洗，最后采用体率与薄膜的结构、光学和电学特性有密切的关积比是3：1的甲醇／氯仿作为分散剂配制50rag／系。高质量的薄膜应具有如下特点：①薄膜厚度mL的ZnO纳米晶胶体。以此胶体为旋涂液．采均匀，内部结构致密，表面粗糙度小；②可见光用3000转／min和30s的旋涂工艺在ITO玻璃旋区