氧化鋅納米棒在透明導(dǎo)電薄膜用azo織構(gòu)陶瓷中的應(yīng)用研究【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)氧化鋅納米棒在透明導(dǎo)電薄膜用氧化鋅納米棒在透明導(dǎo)電薄膜用AZOAZO織構(gòu)陶瓷中的應(yīng)織構(gòu)陶瓷中的應(yīng)用研究用研究1、選題的背景與意義選題的背景與意義隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人類對(duì)功能材料的需求日益迫切。新的功能材料已成為新技術(shù)和新興工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。透明導(dǎo)電薄膜由于其獨(dú)特且優(yōu)越的光學(xué)和電學(xué)性能，而被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。目前商業(yè)化應(yīng)用的ITO薄膜，其主要成分是稀有金

2、屬In，生產(chǎn)成本高，限制了它的推廣和應(yīng)用。但隨著可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程的加快和人們環(huán)保意識(shí)的提高，材料的無害化發(fā)展是必然趨勢(shì)。一種新型的透明導(dǎo)電薄膜鋁摻雜氧化鋅AZO，由于其不僅具備透明導(dǎo)電薄膜的共性，而且無毒，而逐漸成為研究的焦點(diǎn)。而其靶材的選擇在很大程度上會(huì)影響到制得的薄膜的性能，因此，對(duì)于性能優(yōu)越的靶材研究及制取也顯得尤為重要。1.1.透明導(dǎo)電薄膜（透明導(dǎo)電薄膜（TCO）的背景）的背景透明導(dǎo)電薄膜是一種對(duì)可見光高透射率和低電阻率的薄膜是功

3、能薄膜中比較有特色的一類。主要有金屬透明導(dǎo)電薄膜，氧化物透明導(dǎo)電薄膜，非氧化物透明導(dǎo)電薄膜和高分子透明導(dǎo)電薄膜。氧化物透明導(dǎo)電薄膜因其具有其獨(dú)特而優(yōu)越的性能而成為研究與制備的重點(diǎn)。透明導(dǎo)電薄膜的制備方法目前主要有磁控濺射法，化學(xué)氣相沉積法，等離子體濺射法，噴射熱分解法，脈沖激光法和溶膠凝膠法。這些方法各有特點(diǎn)及應(yīng)用，其中磁控濺射技術(shù)由于濺射效率高、薄膜與基底的附著力好、可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜而成為制備透明導(dǎo)電薄膜的最常用方法。目前在太陽能電池

4、，液晶顯示器中已應(yīng)用的ITO薄膜就是氧化物透明導(dǎo)電薄膜中最具有代表的一種，用ITO陶瓷靶進(jìn)行磁控濺射得到的ITO薄膜具有高的可見光透射率（～90%）和紅外反射率，低的電阻率（1～4104Ω?cm），耐磨損，良好的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。但因In、Sn為稀有金屬，有毒，其制備成本高且穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，限制了ITO的廣泛使用。而AZO薄膜不僅具有3二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：1.溫和條件下ZnO納

5、米棒的可控制備研究2.探索不同ZnO納米棒模板晶粒尺寸對(duì)AZO晶粒取向生長(zhǎng)的影響3.探索不同電場(chǎng)強(qiáng)度與頻率、漿料濃度、燒結(jié)溫度對(duì)AZO晶粒取向生長(zhǎng)的影響4.探索電場(chǎng)作用下的AZO注漿成型技術(shù)3、研究的方法與技術(shù)路線：研究的方法與技術(shù)路線：本研究將首先利用濕化學(xué)方法在溫和條件下制備ZnO納米棒作為模板晶粒，并利用模板晶粒輔助生長(zhǎng)（TGG）技術(shù)制備高度取向的AZO陶瓷靶材，并探討模板晶粒尺寸、電場(chǎng)強(qiáng)度與頻率、漿料濃度、燒結(jié)溫度等不同因素對(duì)坯

6、體以及陶瓷體晶粒取向規(guī)律的影響，獲得優(yōu)化的工藝參數(shù)。（一）ZnO納米棒的合成過程如下：（1）將5克氯化鋅在200毫升蒸餾水溶解后，滴加鹽酸直到溶液變?yōu)橥该鞯摹＃?）將氫氧化鈉溶液逐滴加入到上述溶液中，并劇烈攪拌，直到溶液的pH值達(dá)到8以上，然后將此過程產(chǎn)生的沉淀物過濾，將此沉淀物用蒸餾水在離心機(jī)（最大4500轉(zhuǎn)）中洗凈六次。（3）將4克高分子聚合物PVP完全溶于400毫升蒸餾水后，（4）將步驟（2）中得到的純凈的沉淀物添加到上述溶液中。

7、在不斷劇烈攪拌下，使它們混合在一起。（5）將上述最終的溶液放在溫度為160℃并且氣壓為1兆帕的高壓滅菌器中保持3個(gè)小時(shí)得到氧化鋅粉末。（二）AZO靶材的制備過程如下：（1）將陶瓷粉末配成具有流動(dòng)性的泥漿，并將其漿料放入槽中，在電場(chǎng)力作用下，利用注漿成型方法獲得初坯，并將此初坯烘干成塊坯。（2）將上述塊坯真空塑封后，在壓力為200～300MPa下，進(jìn)行冷等靜壓處理，保持一定時(shí)間，得到高致密度的靶材。（3）將上述樣品放入高溫箱式爐中，利用程