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Sb掺杂SnO2薄膜的溶胶凝胶法制备及性能研究

赵岚

  本文在分析大量国内外文献的基础上,对ATO导电材料的性能与应用及其制备方法进行了综述。SnO2薄膜作为新型功能材料,在现代技术领域得到了广泛的应用。在此基础上,确定了采用溶胶-凝胶提拉法制备SnO2薄膜的工艺。以无机金属盐SnCl2·H2O和SbCl3为原料,采用溶胶凝胶提拉法制备得到组成、微观结构、电学性能良好的掺锑SnO2薄膜。本文系统研究了热处理温度、薄膜厚度和Sb掺杂浓度对SnO2薄膜微观结构、薄膜组成的影响,并分析了薄膜的形成机理和导电机理。溶胶凝胶法制备的SnO2薄膜热处理温度在500°C~550°C之间较为合适,随着热处理温度的提高和薄膜厚度的增加,SnO2薄膜结晶性提高,晶粒长大,发育良好。但薄膜的厚度和掺杂浓度可能会恶化薄膜表面的平整度。在500°C下形成的SnO2薄膜晶粒主晶相是四方相金红石结构,也存在微量的斜方相SnO晶型结构。对溶胶凝胶提拉法制备的SnO2薄膜电学性能的研究表明,适量的Sb掺杂(~10at%)能显著提高薄膜的导电性能,在掺杂浓度(Sb/Sn)为10at%,提拉涂膜为5层,经过500°C干燥固化热处理后得到的SnO2:Sb薄膜,其方块电阻可达150Ω/□。但是过量的掺杂会导致导电性能的下降。在以上的基础上,讨论了掺杂锑的二氧化锡透明导电薄膜的掺杂含量问题,建立模型并给出理论表达式,得出理论计算的掺杂含量值。……   
[关键词]:溶胶-凝胶法;ATO;镀膜玻璃;方块电阻
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2004年