银纳米线_氧化锌透明导电薄膜的复合制备及其性能研究

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1、分类号学校代码10408密级研究生学号1520032001银纳米线/氧化锌透明硕士学位论文导电薄膜的复合银纳米线/氧化锌透明导电薄膜的复合制备制备及其性能研究及其性FabricationandStudyonPropertiesofAgNWs/ZnO能研TransparentConductiveFilms究学位申请人劳子轩劳子轩导师姓名及职称胡跃辉教授专业名称电子科学与技术研究方向光电薄膜材料与器件所在学院机械电子工程学院论文提交日期2018-05硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独

2、立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权景德镇陶瓷大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手

3、段保存和汇编本学位论文。保密，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着光电智能器件的迅速发展，诸如太阳能电池、光电显示器、可穿戴设备对透明导电薄膜的需求日益增加。传统的铟锡氧化物（ITO）透明导电材料已不能完全满足各种光电器件的要求。目前，有希望替代ITO的材料包括石墨烯、碳纳米管、金属纳米线、金属纳米网格和一些导电聚合物。其中，银纳米线（AgNWs）具有超高的电导率、长径比，优异的柔韧性能，是最有希望替代ITO的材料。但是

4、，银纳米线基导电网络通常有两个缺点限制了其稳定性。1）由于具有超高的比表面积，AgNWs在空气中容易被氧化而影响其导电性能；2）AgNWs导电网络与基底之间的附着力较差，使用过程中容易从基底上脱落。本论文的目的是改善AgNWs基柔性透明导电薄膜的光电性能、弯曲性能以及抗氧化性。首先，利用多元醇法合成了AgNWs溶液并制备成膜，通过溶胶凝胶法及磁控溅射法制备了AZO薄膜研究其光电性能，然后，将AZO薄膜沉积于AgNWs薄膜表面作为其抗氧化层提升AgNWs薄膜综合性能。主要包括以下几个方面：（1）通过多元醇法合成AgN

5、Ws分散液，并成功通过旋涂法制得分布均匀，直径统一的不同覆盖密度的AgNWs薄膜。通过调节银纳米线密度控制复合薄膜的方阻和透光率。制备得到了透光率高达91.59%和方阻低至55Ω/sq的AgNWs透明导电薄膜。此外，对AgNWs薄膜的弯曲性能及稳定性测试显示，历经大量重复弯曲后，银纳米线与PET基底之间的附着力比较弱，AgNWs透明导电薄膜的导电性能受到破坏，且在空气中一定时间后其导电性能急剧下降。（2）分别使用了溶胶凝胶法和磁控溅射法制备了AZO薄膜。1）针对溶胶凝胶法制备AZO薄膜，研究了不同退火气氛及退火温度

6、对AZO薄膜的性能影响，结果表明在退火温度为500℃时，氮气氛围中中处理的AZO薄膜性能表现最佳；2）针对磁控溅射法制备AZO薄膜，探讨不同溅射时间对AZO薄膜的光电性能影响。结果表明溅射时间为10min时薄膜综合光电性能达到最佳，此时薄膜透光率为89.66%，方阻为322Ω/sq。（3）研究了AgNWs薄膜与AZO薄膜的复合制备。利用旋涂法在PET基底上沉积得到AgNWs导电网络，然后在AgNWs导电网络上面覆盖一层AZO保护层，其中AZO保护层的沉积分别使用了溶胶凝胶法以及磁控溅射法来制备。实验中制备获得了透光

7、率高达92%和方块电阻低至40.1Ω/sq的复合透明导电薄膜，由于AgNWs被镶嵌在AZO薄膜中，样品的弯曲性能和热稳定性有了极大的提升，明显优于未覆盖保护层的AgNWs柔性透明导电薄膜。使用AZO薄膜作为保护层可以填充AgNWs之间的空隙以降低薄膜电阻，保护纳米线免受氧化或熔化，改善AgNWs薄膜的机械和热稳定性。因此，AgNWs/AZO复合透明薄I膜具有良好的光电性能、弯曲性能以及抗氧化稳定性，在柔性电子器件以及除冰霜设备中有着巨大的应用前景。关键词：银纳米线AZO薄膜光电性能稳定性IIAbstractWith

8、therapiddevelopmentofphotoelectricsmartdevices,therehasbeenanincreasingdemandfortransparentconductivefilmssuchassolarcells,optoelectronicdisplays,andwearabledevices.Traditionalindi