ZnSnO_3透明导电薄膜溶胶-凝胶法制备及性能.pdf

《ZnSnO_3透明导电薄膜溶胶-凝胶法制备及性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第3期无机化学学报Vo1．28No．32012年3月CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY437．444ZnSnO3透明导电薄膜：溶胶一凝胶法制备及性能季伶俐1贺蕴秋-l12李乐11同济大学材料科学与工程学院，上海200092)(同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海20092)摘要：采用溶胶一凝~(So1．Ge1)~和旋涂法制备了Zn—Sn．O系统薄膜。通过对干凝胶的热重一差示扫描同步热分析fTG．DSC1．研究了干凝胶在烧结过程中的反应历程。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(xPs1、场发射扫描电镜(FE．SEM1以及

2、紫外一可见透过率(uv．Vis)等表征了烧结后薄膜的晶相、晶格缺陷、微观形貌以及紫外一可见光透过率。本文还研究了烧结温度、N气氛热处理以及组成变化对薄膜电阻率的影响，结果表明：偏锡酸锌ZnSnO晶体薄膜具有较低的电阻率；当n(n+n：50．3at％时，薄膜的电阻率达极小值，约为8．0xl0zQ·am。偏锡酸锌ZnSnO晶体的导电机理研究表明：晶格中间隙阳离子含量的增加有利于薄膜电阻率的降低，而氧空位的形成则使其电阻率升高。薄膜的紫外一可见光透过率(uv—Vis)表明：偏锡酸锌ZnSnO晶体薄膜在400900nm的可见光波段透过率可达8O％以上关键词：ZnSnO，；薄膜；溶胶一凝

3、胶法；透明性；导电材料中图分类号：0614．241；0614．43+2文献标识码：A文章编号：1001．4861(2012)03．0437．08TransparentandConductivePropertiesofZnSn03CrystalFilmsPreparedbySol-GelMethodJILing—LiHEYun—Qiu，’LILe(SchoolofMaterialScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092，China)(2KeyLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringM

4、aterialsofJ]lnfofEducation,rongiUniversity,Shanghai200092，China)Abstract：TheZn-·Sn—-0systemthinfilmswerefabricatedbysol-·gelprocessandspincoatingtechniqueonsilicaglasses．ThereactionofdrygelduringsinteringwascharacterizedbyThemogravimetry—DifferentialScanningCalorimetrysynchronousthermalanaly

5、sis(TG-DSC)．Andthecrystallinephases，thedefects，themorphologyandthetransmittanceoffilmsaftersinteringinairwerecharacterizedbyXRD，XPS，FE—SEMandUV—Vis．Theresistivityofthefilmsisaffectedbythesintefingtemperatureinair，thetreatmentinN2andthefilmcomposition．TheZnSnO3crystalhasalowresistivityandthem

6、inimumresistivity(about8．0x1012·am)isobtainedwhen(n+sn)isequalto50．3at％．TheelectricpropertytestingresultsalsoshowthatthedefectofinterstitialcationsinZnSnO3latticeisbeneficialforalowerresistivity，meanwhiletheoxygenvacanciesinthelatticeleadstoanoppositeresult．TheUV—Visanalysisindicatesthatthet

7、ransmittanceofZnSnO3crystalfilmsismorethan80％intherangeof400～900nm．Keywords：ZnSn03；thinfilms；Sol-Gelprocess；transparency；conductivematerial近年来．透明导电氧化物(Transparentand众多TCO薄膜中，研究得最为成熟的当属In-xSnxO，ConductiveOxides，TCOs)薄膜因其良好的导电性和fITO)薄膜，其最低电阻率可达1OQ·am