掺镧ito纳米粉体、薄膜制备与光电性能研究

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1、掺镧ITO纳米粉体、薄膜制备与光电性能研究盖‰裟纛砉冀氽薛硕士研究生(签名)：徐浑指导老师‘签孙鹕雹以摘要本文采用两种方法分别制备掺镧和未掺镧ITO薄膜，一种方法是采用溶胶一凝胶法浸涂镀膜；另一种方法采用共沉淀法合成纳米ITO粉末，压制并烧结成靶材后，真空热蒸发镀膜。采用DSC、XRD、TEM和SEM研究薄膜微观结构，采用台阶仪测量薄膜厚度，四探针电阻仪测量方阻，分光光度计测量可见光透过率。重点讨论了掺镧对ITO薄膜微观结构和光电性能的影响。f实验结果表明：(1)采用上述两种方法可以制备出方阻小于400Q、／口(8．80X10

2、。Q·cnl)，可见光透过率大于84％的性能优良的透明导电ITO薄膜，达到国内先进水平。(2)随着热处理温度升高，两种方法所制备ITO薄膜的晶粒尺寸增大，薄膜结构比较均匀致密；ITO粉末粒径为20nm～40nm；掺镧后ITO粉末粒径有所增大。(3)适量掺镧可以促进La“、sn“对In3的置换，过量掺镧会使固溶到In。0。中的Sn“析出，析出的Sn“以SnO。存在。(4)适量掺镧对可见光透过率无明显影响，但会显著降低ITO薄膜的方阻；过多的掺镧会降低可见光透过率，对方阻的影响不大。掺镧与末掺锎的ITO薄膜比较，方阻可降低30％～

3、60％，透过率下降约5％。(5)溶胶一凝胶法制备掺镧ITO薄膜的合适工艺条件为：热处理温度为700"C，涂覆层数为10层，氧化镧掺杂量为3．Owt％，薄膜厚度约220nm时，方阻为240Q／口(电阻率为5．28×10。Q·锄)，可见光透过率为84％。真空热蒸发镀膜制备掺镧ITO薄膜的氧化镧最佳掺杂重为4．5wt％时，薄膜厚度约300hm时，方阻为40Q／n(电阻率为1．20×10_3Q·cm)，可见光透过率为88％。实验表明，掺镧可以提高ITO薄膜的导电性能。、，一／节l／一f，，，7关键词：溶胶一凝胶法；共沉淀法：铟锡氧化物

4、r—+’‘～‘。。H—一’。-_。__。。。。‘。。’一可见光透过率‘⋯∥’e商>；掺塑!里塑璺；亳阻PreparationofLadopedITOfiIIllsandIlORano—powdersandStudyoftheiropticaI—eIectricaIpropertiesInthispaper,indiumtinoxide(ITO)thinfilmsandLadopedITOfilmswerepreparedbytwomethodsonK9glassandquartzglass，oneofwhichisSol。Ge

5、lmethod，anotherischemicalCO—precipitationprocesstosynthesizeITOnano—powder．ThepowderswerecompactedintoITOtargetandsintering，thenvacuumthermalevaporatingITOtargetsontothesubstratespreparedITOfilms．DSC，XRD，TEMandSEManalyzedthemicrostructuresandphasesofITOfilmsandpowde

6、rs．ThicknessofthefilmsWasmeasuredbySidestepinstrurnent．SheetresistanceWasmeasuredbyusingthefour—pointprobemethod．Theopticaltransmittanceofthefilmswasalsomeasuredbyspectrophotometeroverwavelengthrangeof400NS00nrn．TheeffectofLadopedITOfilmsonmicrostructuresandopticala

7、ndelectricalpropertieswereprimarilydiscussed．Theexperimentresultsdemonstratethat：(1)TransparentconductiveITOfilmswithlessthan400D．／口ofthesheetresistanceandmorethan84％ofthevisibletransmittancehaveachieyedadvancedlevelinOUrcountrywhichwerepreparedbythetwomethods．(2)Th

8、estructureofITOfilmshomogenizesandcrytallizeswiththeincreasingtempemture．TheGrainsizesofITOpowdersareintherange20-40rim．AfterdopedLa，parti