氧化锌纳米棒在透明导电薄膜用AZO织构陶瓷中的应用研究【毕业论文】

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1、本科毕业设计（20届）氧化锌纳米棒在透明导电薄膜用AZO织构陶瓷中的应用研究23摘　要【摘要】本研究首先采用低温水热反应方式可控合成一维氧化锌纳米棒，纳米棒，然后将其作为模板晶粒分散到高浓度的ZnO浆料体系中，经过电场诱导以及高温烧结，获得具有一定程度<002>取向的ZnO基陶瓷材料，该陶瓷材料有望作为磁控溅射靶材，用来实现高性能AZO透明导电薄膜高速均匀沉积。研究显示：（1）一维氧化锌纳米棒的可控合成的主要影响因素有反应物浓度，反应温度以及反应时间；（2）以一维氧化锌纳米棒为模板，采用电场诱导辅助注

2、浆成型的方式，初步获得具有一定<002>取向的ZnO基陶瓷。【关键词】ZnO纳米棒；织构；ZnO基陶瓷。23Abstract【ABSTRACT】Inthispaper,ZnOnanorodsasone-dimensionaltemplatedgrainswerefirstcontrollablysynthesizedbyalow-temperaturehydrothermalprocess,thenwelldispersedintoahighconcentrationZnOslurrysystemby

3、ahighenergymechanicalmilling.Wheninducingahighelectricfieldontheslurry,ZnOnanorodswereorientatedalonetheelectricfielddirection.Afterremovingthewaterfromslurryduringtheslipcasting,theorientednanorodswouldbesolidifiedinthegreenbody.Sinteredatahightemperat

4、ureover1300℃,aZnO-basedceramicwithacertaindegreeoforientationalone<002>directioncouldbeprepared.Thistexturedceramicwillbeexpectedtousedasmagnetronsputteringtargetsforhighspeed,uniformdepositingAZOtransparentconductivefilm.Thefollowingresultscanbegotten:

5、(1)themaininfluencefactorsonZnOnanorodscontrollablesynthesiswerefoundtobetheconcentrationofreactants,temperatureandreactiontime;(2)XRDpatternshowsthattheZnO-basedceramichasacertaindegreeoforientationaloneZnO<002>direction.【KEYWORDS】ZnOnanorods;Texture;Z

6、nOceramic.23目　录摘　要IIAbstractIII目　录IV1前言11.1磁控溅射过程简介11.2靶材在磁控溅射中的作用31.3织构陶瓷的制备方法41.4电场诱导取向51.5氧化锌概述及一维氧化锌纳米棒的制备61.6本课题的主要内容和拟解决的问题92一维ZnO纳米棒的可控合成102.1实验药品及实验设备102.2实验过程102.3表征手段132.4结果与讨论133电场诱导下ZnO陶瓷体的取向研究183.1电场诱导取向183.2冷等静压183.3烧结193.4靶材性能的表征194全文总结和进

7、一步设想21致谢25231前言透明导电薄膜是一种对可见光高透射率和低电阻率的薄膜，也是一类比较有特色的功能薄膜。主要有透明导电金属薄膜，透明导电氧化物薄膜，透明导电非氧化物薄膜和透明导电高分子薄膜。透明导电氧化物（TCO）薄膜在可见区（380~780nm）有较高的透光率（T大于80%），并且具有优良的导电性，电阻率最低可以达到10-7Ω·m数量级，优异的光电性能使其在光电器件中具有广泛的应用，如平面液晶显示器（LCD）、太阳能电池、节能视窗、气体敏感器件、汽车防雾玻璃[1]。从二十世纪90年代开始，多

8、元的透明导电氧化物体系开始进入蓬勃发展，其中具有代表性的是以In2O3，SnO2和ZnO为基的多元掺杂体系，它们的基本特性如表1-1所示[2]。此后，对多元TCO的结构、组分以及化学物理特性的科学研究以及技术领域的应用需求极大推动了TCO材料的产业化进程。多元TCO体系中，材料的形态、相结构、化学组分以及物理特性是影响材料特性的主要因素。ITO薄膜就是氧化物透明导电薄膜中最具有代表的一种，ITO薄膜具有高的可见光透射率（~90%）和红外反射率，低的电阻率