论文摘要
目前半导体材料研究领域的热点之一是宽禁带半导体材料。SnO2薄膜是一种宽禁带隙半导体材料,它具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及优良的光电性能等优点,己被广泛的应用在太阳能电池、液晶显示器,光探测器,窗口涂层等领域,是一种用途十分广泛的功能薄膜。本论文以无机金属盐SnCl2·2H2O和SbCl3、Nb2O5为原料,首次采用喷雾热解法在玻璃管上制备了掺铌的SnO2薄膜,同时制备了掺Sb的SnO2薄膜。采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对掺杂后的薄膜的结构和表面形貌进行了表征;利用721可见分光光度计测量薄膜在可见光范围内的平均透过率;并采用万用表对薄膜的导电性能进行了测试。分别研究了掺杂Sb和Nb浓度大小对SnO2薄膜结构和光电性能的影响,并对两种薄膜进行了电热方面的测试。研究表明:掺杂Sb和Nb二氧化锡薄膜的晶相结构仍然为四方金红石结构,掺杂并未造成薄膜晶相结构的改变;掺杂能显著提高薄膜的导电性能。掺杂浓度对薄膜的导电性能有很大影响,在被测试管的尺寸相同条件下,Sb和Sn原子比为0.04时的SnO2薄膜导电性能最好,电阻降低到28Ω;而掺Nb的SnO2薄膜导电性能也有很大的提高,Nb和Sn原子比为0.02时薄膜的导电性能最好,电阻最小为25Ω;Sb掺杂的SnO2薄膜在可见光区透光率最高不超过75%,在热处理温度相同时,随着掺杂浓度的提高,薄膜的平均可见光透光率降低很快;而Nb掺杂的SnO2薄膜具有更好的透光性,Nb掺杂的SnO2薄膜可见光区透过率最大值达到80%,随掺杂浓度的提高,薄膜可见光透光率缓慢下降;对掺杂Sb和Nb的SnO2薄膜薄膜进行了通电加热实验,结果表明,掺锑和掺铌镀膜玻璃管在20-60V不同电压下通电时温度上升很快,能稳定的工作,基本达到了实际应用的要求。
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摘要Abstract引言1 文献综述2薄膜的晶体结构'>1.1 SnO2薄膜的晶体结构2薄膜的特性'>1.2 SnO2薄膜的特性2薄膜的物化特性'>1.2.1 SnO2薄膜的物化特性2薄膜的光电性能'>1.2.2 SnO2薄膜的光电性能2薄膜的电热性能'>1.2.3 SnO2薄膜的电热性能2薄膜的气敏性能'>1.2.4 SnO2薄膜的气敏性能2薄膜的压敏性质'>1.2.5 SnO2薄膜的压敏性质2薄膜的湿敏性质'>1.2.6 SnO2薄膜的湿敏性质2薄膜的制备方法'>1.3 SnO2薄膜的制备方法1.3.1 溶胶－凝胶法1.3.2 物理气相沉积法1.3.3 化学气相沉积法（CVD）1.3.4 喷雾热解法2薄膜国内外研究进展'>1.4 掺杂SnO2薄膜国内外研究进展1.5 研究的目的和研究路线2 喷雾热解法制备薄膜原理及其工艺2.1 喷雾热解法制备薄膜的原理2.2 喷雾热解法的特点2.3 喷雾热解法制备薄膜的工艺2.4 喷雾热解法中工艺参数对薄膜性能的影响2.4.1 前驱体溶液的影响2.4.2 喷涂速度的影响2.4.3 喷涂时间的影响2.4.4 衬底的影响2.4.5 喷嘴与衬底间距的影响2.4.6 热处理温度的影响2薄膜样品的制备和表征方法'>3 SnO2薄膜样品的制备和表征方法3.1 实验原料和设备3.1.1 实验原料3.1.2 实验设备及仪器3.2 玻璃基材的清洗2薄膜的制备'>3.3 掺锑SnO2薄膜的制备2薄膜制备的工艺流程'>3.3.1 掺锑SnO2薄膜制备的工艺流程2喷涂溶液的制备'>3.3.2 掺锑SnO2喷涂溶液的制备2薄膜'>3.3.3 喷雾热解法制备掺锑SnO2薄膜2薄膜的制备'>3.4 掺铌SnO2薄膜的制备2薄膜制备的工艺流程'>3.4.1 掺锑SnO2薄膜制备的工艺流程2喷涂溶液的制备'>3.4.2 掺铌SnO2喷涂溶液的制备2薄膜'>3.4.3 喷雾热解法制备掺铌SnO2薄膜3.5 薄膜的表征3.5.1 薄膜晶体结构的表征3.5.2 薄膜的表面形貌、成分表征3.5.3 薄膜光学性能的测试3.5.4 薄膜电学性能的测试3.5.5 薄膜电热性能的测试3.6 小结2薄膜的结构表征及性能分析'>4 锑掺杂SnO2薄膜的结构表征及性能分析2薄膜制备的工艺条件'>4.1 锑掺杂SnO2薄膜制备的工艺条件2薄膜的晶相结构表征及分析'>4.2 掺锑SnO2薄膜的晶相结构表征及分析2薄膜的扫描电镜和能谱分析'>4.3 掺锑SnO2薄膜的扫描电镜和能谱分析2薄膜的扫描电镜表征与分析'>4.3.1 掺锑SnO2薄膜的扫描电镜表征与分析2薄膜的能谱分析'>4.3.2 掺锑SnO2薄膜的能谱分析4.4 锑掺杂浓度对膜面颜色的影响2薄膜的导电性能分析'>4.5 掺锑SnO2薄膜的导电性能分析2薄膜的光学性能分析'>4.6 掺锑SnO2薄膜的光学性能分析2薄膜的化学稳定性测试'>4.7 掺锑SnO2薄膜的化学稳定性测试4.7.1 耐酸性能测试4.7.2 耐碱性能测试4.8 小结2薄膜的结构表征及性能分析'>5 铌掺杂SnO2薄膜的结构表征及性能分析2薄膜制备的工艺条件'>5.1 铌掺杂SnO2薄膜制备的工艺条件2薄膜的晶相结构表征及分析'>5.2 掺铌SnO2薄膜的晶相结构表征及分析2薄膜的扫描电镜和能谱分析'>5.3 掺铌SnO2薄膜的扫描电镜和能谱分析2薄膜的扫描电镜表征与分析'>5.3.1 掺铌SnO2薄膜的扫描电镜表征与分析2薄膜的能谱分析'>5.3.2 掺铌SnO2薄膜的能谱分析5.4 掺杂浓度对薄膜颜色的影响2薄膜导电性能分析'>5.5 掺铌SnO2薄膜导电性能分析2薄膜光学性能分析'>5.6 掺铌SnO2薄膜光学性能分析2薄膜的化学稳定性测试'>5.7 掺铌SnO2薄膜的化学稳定性测试5.7.1 耐酸性能测试5.7.2 耐碱性能测试2薄膜的光电性能比较'>5.8 掺锑和掺铌SnO2薄膜的光电性能比较2薄膜导电性能比较'>5.8.1 掺锑和掺铌SnO2薄膜导电性能比较2薄膜光学性能比较'>5.8.2 掺锑和掺铌SnO2薄膜光学性能比较5.9 小结2薄膜的电热应用测试'>6 掺杂SnO2薄膜的电热应用测试6.1 实验过程6.1.1 制备电极6.1.2 通电实验2薄膜的电热性能测试'>6.2 掺锑SnO2薄膜的电热性能测试2薄膜电热性能测试'>6.3 掺铌SnO2薄膜电热性能测试6.4 小结结论参考文献在学研究成果致谢
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