ato透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)ATOATO透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述透明導(dǎo)電薄膜的制備及光電特性研究現(xiàn)狀綜述摘要摘要：本文主要介紹了ATO薄膜的應(yīng)用背景、研究現(xiàn)狀、存在問題以及將來的發(fā)展趨勢，概括了ATO薄膜現(xiàn)有的制備方法和研究成果，特別是ATO的制備工藝條件對薄膜的紫外—可見光透過率以及電阻率的影響，并大膽猜測了將來ATO發(fā)展的方向以及技術(shù)的變革。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：ATO，透明導(dǎo)電膜，

2、摻雜量的影響一課題研究背景及意義一課題研究背景及意義近年來，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，太陽能電池，高分辨率，大尺寸平面顯示器，節(jié)能紅外反射膜等廣泛應(yīng)用，對透明導(dǎo)電膜的需求越來越大。透明導(dǎo)電膜主要用于透明電極、屏幕顯示、熱反射鏡、透明表面發(fā)熱器、柔性發(fā)光器件、液晶顯示器等領(lǐng)域。這就要求透明導(dǎo)電膜不但要有好的導(dǎo)電性，還要有優(yōu)良的可見光透光性。根據(jù)材料的不同，透明導(dǎo)電膜可分為金屬透明導(dǎo)電薄膜，氧化物透明導(dǎo)電膜、非氧化物透明導(dǎo)電薄膜及高分子透明導(dǎo)電

3、薄膜。當(dāng)前，氧化物及其復(fù)合氧化物薄膜的研究十分引人關(guān)注。本課題主要研究的是Sb摻雜SnO2（簡稱ATO）體系。在氧化物透明導(dǎo)電膜中SnO2因其優(yōu)良的光電性能而被廣泛應(yīng)用于透明導(dǎo)電、固態(tài)氣體傳感器及催化等領(lǐng)域，成為較早獲得商業(yè)應(yīng)用的透明導(dǎo)電材料之一。SnO2是透明n型寬禁帶半導(dǎo)體材料，其Eg＝3.6eV（300K）[1]，純SnO2的電阻率通常較高，其載流子濃度由氧空位決定。ATO（銻摻雜的二氧化錫）是一類新型淺色透明導(dǎo)電粉，它利用銻摻雜

4、取代錫形成缺陷固融體時(shí)形成的氧空位或電子作為載流電子導(dǎo)電的。ATO可做優(yōu)良隔熱粉、導(dǎo)電粉使用。其良好隔熱性能，被廣泛的應(yīng)用于涂料、化纖、高分子膜等領(lǐng)域。此外作為導(dǎo)電材料，在分散性、耐活性、熱塑性、耐磨性、安全性有著其他導(dǎo)電材料無法比擬的優(yōu)勢。被應(yīng)用于光電顯示器件、透明電極、太陽能電池、液晶顯示、催化等方面[2]。當(dāng)前對ATO的研究主要集中在兩個(gè)方面，一個(gè)是電阻率，一個(gè)紫外—可見光的透過率。通過摻雜一些元素，比如Sb、In、P，并將三種元

5、素按照一定比例摻雜。使得SnO2薄膜紫外可見光透過率到達(dá)83%，方塊電阻達(dá)38Ωsq[3]。二研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢二研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢總體來說ATO薄膜制備方法可以分為濕化學(xué)方法成膜和物理方法成膜：濕化學(xué)方法可以分為兩步：1.前驅(qū)體溶膠或分散液的制備：包括溶膠凝膠法、共沉淀法、水熱合成法等；2.成膜方法包接著溶劑迅速蒸發(fā)，于是附著在基板表面的溶膠迅速凝膠化而形成一層凝膠膜。基片經(jīng)干燥、熱處理得到無機(jī)介孔膜，薄膜的厚度取決于溶膠的濃度、黏度

6、和提拉速率[6]。b噴霧熱解法噴霧熱解法噴霧熱解裝置示意圖實(shí)驗(yàn)采用載玻片作為基板，基板在使用前用重鉻酸鉀濃硫酸洗液浸泡，用去離子水和無水乙醇清洗。實(shí)驗(yàn)所采用的噴霧熱解成膜裝置如圖所示。在實(shí)驗(yàn)中，先驅(qū)體溶液由蠕動泵抽出經(jīng)控制系統(tǒng)進(jìn)入噴頭內(nèi)與空氣壓縮機(jī)壓入的空氣混合霧化形成小液滴，噴向反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先加熱的基板，熱解后的廢氣由抽風(fēng)機(jī)排走。具有設(shè)備簡單、成本低、制備樣品快等優(yōu)點(diǎn)，而且所鍍膜層與基板結(jié)合牢固，被認(rèn)為是用于制備各種氧化物薄膜的有效方法

7、[7]。c旋涂法旋涂法旋涂法是在勻膠機(jī)上進(jìn)行，將基板水平固定于勻膠機(jī)上，滴管垂直于基板并固定在基板正上方，將預(yù)先準(zhǔn)備好的溶膠溶液通過滴管滴在勻速旋轉(zhuǎn)的基板上，在勻膠機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，使溶膠分布在基片上并迅速均勻鋪展在基板表面。利用旋涂法制得的介孔膜可能會有宏觀裂紋產(chǎn)生[6]。2.2典型的物理成膜法簡介典型的物理成膜法簡介2.2.1磁控濺射法磁控濺射法磁控濺射法采用直流或射頻磁控濺射儀，直接利用金屬或氧化物靶材，在襯底上淀積薄膜。

8、典型的襯底材料有玻璃、硅片、PPA有機(jī)襯底等[8]。濺射過程中對襯底進(jìn)行適當(dāng)加熱，設(shè)定好一定的基礎(chǔ)真空壓強(qiáng)，配以高純氬和氧作為濺射氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。陳甲林等人研究發(fā)現(xiàn)，PPA有機(jī)襯底SnO2:Sb透明導(dǎo)電膜平均透過率達(dá)到了83%以上，薄膜的光學(xué)帶隙在3.68～3.9eV范圍內(nèi)隨薄膜厚度的降低而略有增大[9]。此種方法制備出來的薄膜具有有很多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于膠片式太陽能電池、塑料液晶顯示器和柔性透明電磁屏蔽材料等[10]。2.2.2PECV