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文檔簡介
1、因建筑能耗日趨嚴(yán)重,具備保溫隔熱性能的低輻射鍍膜玻璃應(yīng)運(yùn)而生。SnO2作為一種典型的n型寬禁帶半導(dǎo)體材料,因其優(yōu)異的光電性能,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。通過摻雜Sb、F、In等離子可優(yōu)化SnO2薄膜的光電性能,常見的制備工藝有噴霧熱解法、化學(xué)氣相沉積、磁控濺射和溶膠-凝膠法等。其中,溶膠-凝膠法的制備工藝相對簡便、所需設(shè)備價(jià)格低廉,在溶膠配制階段即可進(jìn)行摻雜,經(jīng)熱處理后獲得的薄膜致密度好且純度較高,對基底沒有明顯的形狀要求,適用于大面積涂膜
2、,將它應(yīng)用于節(jié)能鍍膜玻璃的開發(fā)和生產(chǎn),可得到高性價(jià)比、經(jīng)濟(jì)型的低輻射玻璃。
本論文基于對低輻射鍍膜玻璃的性能要求,采用溶膠-凝膠法,以二水合氯化亞錫(SnCl2·2H2O)和三氯化銻(SbCl3)為原料,無水乙醇和正丁醇為溶劑,乙酸為添加劑,在玻璃基底上制備Sb摻雜SnO2(SnO2:Sb)薄膜,分別討論了Sb摻雜量、提拉鍍膜次數(shù)以及熱處理溫度對SnO2:Sb薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響,并深入分析了Sb摻雜量和提拉鍍膜次數(shù)對薄膜紅外
3、波段光學(xué)性能影響的機(jī)理,同時(shí)總結(jié)了各項(xiàng)工藝參數(shù)對SnO2薄膜表面霧化和開裂的影響,為低輻射玻璃的進(jìn)一步研究和發(fā)展提供了重要的相關(guān)理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)意義。
制備出的SnO2:Sb薄膜皆為多晶的四方金紅石型結(jié)構(gòu),Sb摻雜在SnO2晶格中以替代Sn4+的位置而存在,未引起Sb的氧化物或者Sn的其它氧化物的衍射峰出現(xiàn),沒有改變SnO2的晶體結(jié)構(gòu)。隨著提拉鍍膜次數(shù)的增加(3次、5次、7次),衍射峰強(qiáng)度隨之增強(qiáng),薄膜厚度亦隨之增大,峰寬逐
4、漸變窄,薄膜結(jié)晶度提高。升高熱處理溫度(450℃~550℃)也可改善薄膜結(jié)晶度。
Sb摻雜量和提拉鍍膜次數(shù)對SnO2:Sb薄膜的光電性能影響很大。隨著摻量的提高(0.5mol%~6.0mol%),紅外波段的透射率急劇下降,其中,當(dāng)Sb摻量為3.0mol%,提拉鍍膜5次時(shí),SnO2:Sb薄膜在紅外波段波長λ為2250nm處的透射率可降低至0,同時(shí),在可見光區(qū)的透射率最大值超過80%,仍舊保持較高的可見光透射率。Sb摻雜量的提高導(dǎo)
5、致載流子濃度的增大,薄層載流子濃度最大值為1.695×1017cm-2,SnO2:Sb薄膜的薄層電阻降低,最小值為75.09Ω/□。在波長1000~2500nm的范圍內(nèi),SnO2:Sb薄膜透射率隨著提拉鍍膜次數(shù)的增加顯著下降,其中,當(dāng)Sb摻雜量為3.0mol%,提拉鍍膜7次時(shí),在波長λ為1700nm處,透射率降至0。由于載流子濃度隨著提拉鍍膜次數(shù)的增加而增大,引起SnO2: Sb 薄膜在紅外波段的強(qiáng)烈吸收。
在空氣濕
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