Al2O3缓冲层对以ZnO∶Al为阳极的有机电致发光器件性能的影响

采用直流磁控溅射法制备ZnO∶Al(AZO)透明导电薄膜,薄膜电阻率为5.3×10-4Ω.cm,可见光区平均透过率大于85%。采用施加缓冲层的方法,在AZO和NPB之间加入一层Al2O3绝缘薄膜,提高了AZO阳极有机电致发光器件的性能,分析了Al2O3缓冲层的作用机理。结果表明施加1.5 nm缓冲层后器件的电流效率是单纯AZO阳极器件的3.4倍,同时也高于传统ITO器件。     

Mg2+掺杂对SrTiO3薄膜光电特性的影响

利用溶胶-凝胶法在Al2O3陶瓷片上制备掺Mg的SrTiO3薄膜。在SrTiO3中掺杂不同含量的Mg离子,Mg在钛酸锶中取代钛位,形成受主掺杂。研究了掺杂对薄膜电阻率的影响,实验表明,当掺杂浓度为4%时,电阻率最小。当掺杂浓度为4%时,薄膜电阻率会随着光功率变化而变化,当光功率<100W时,电阻迅速减小,超过100W时,减小幅度变小。     

ZnO-Nb2O5掺杂SnO2基陶瓷研究

通过常压烧结制备SnO2基陶瓷,研究了ZnO、Nb2O5单掺杂及ZnO-Nb2O5复合掺杂对SnO2基陶瓷的烧结性能及电阻率的影响。采用SEM及XRD对试样分别进行了微观结构观察及物相分析。研究表明,掺杂ZnO能提高陶瓷的体积密度,但对于降低电阻率的影响不明显,当ZnO掺杂量在0.5%～0.75%(质量分数)时,SnO2基体积密度可达到6.67～6.73g/cm3;掺杂Nb2O5不能有效提高烧成陶瓷的体积密度,但能显著降低SnO2基陶瓷的电阻率;0.5%(质量分数)ZnO～1.5%(质量分数)Nb2O5复合掺杂在1450℃下烧成的陶瓷可得到较好的性能,其体积密度可达到6.61g/cm3,常温电阻率为867.84Ω.cm。     

氮掺杂对SnO2薄膜光电性能的影响

SnO2薄膜具有透明导电的特性,因而被制成透明电极而广泛应用于平板显示器和太阳能电池中。研究表明,经掺杂的薄膜具有更优异的光电性能,然而传统的掺杂元素Sb,Te或F较为昂贵且有毒性,因此,掺氮将有望解决上述问题。本文利用反应射频磁控溅射法制备出不同氧含量的SnO2以及氮掺杂SnO2薄膜,并分析了薄膜的形貌结构及光电性能。结果表明:薄膜沉积过程中氧分压和氮掺杂对薄膜性能影响较大。在SnO2薄膜中,晶粒呈包状形态,随着氧分压的增加,晶粒取向从(101)转向(110)方向,晶粒尺寸逐渐变小,可见光透光率提升到80%以上,光学带隙增加到4.05 eV;在氮掺杂SnO2薄膜中,晶粒呈四棱锥形态,晶粒取向为(101)方向,随着氧分压的增加,可见光的透过率同样提升到80%以上,光学带隙增加到3.99 eV。SnO2薄膜和氮掺杂SnO2薄膜的电阻率最低分别达到1.5×10-1和4.8×10-3Ω.cm。     

GZO/Ag/GZO多层薄膜制备、结构与光电特性的研究

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的GZO/Ag/GZO(ZnO掺杂Ga_2O_3简称GZO)多层薄膜.X射线衍射谱表明GZO/Ag/GZO多层薄膜是多晶膜,GZO层具有ZnO的六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向;Ag层是立方结构,具有(111)取向.在GZO层厚度一定的情况下,研究了Ag层厚度的变化对多层膜结构以及光电特性的影响.研究发现,当Ag层厚度为10nm时,3层膜的电阻率为9×10~(-5)Ω·cm,在可见光范围内平均透过率达到89.7%,薄膜对应的品质因子数值为3.4×10~(-2)Ω~(-1).     

溶胶-凝胶法制备AZO薄膜及Al掺杂机理的研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉法成功制备了Al掺杂ZnO薄膜(以下简称AZO薄膜)。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、分光光度计、霍尔(Hall)测量仪,分别研究了不同Al的掺杂浓度对薄膜的结晶性能、微观形貌和光电性能的影响,探讨了Al的掺杂机理。结果表明,Al的掺杂存在最佳值,当Al掺杂摩尔浓度为5%时,AZO薄膜的结晶性能、微观形貌和光电性能最佳,其透光率在80%以上,电阻率为2.1×102Ω·cm,霍尔迁移率为0.23cm2/V·s,载流子浓度为7.81×1014cm-3。     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量sol-gel工艺制备的Sb掺杂SnO2薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚、紫外－可见光区透射率，反射率等性质，详细研究了Sb掺杂SnO2薄膜电化学与光学性能，实验发现，薄膜具有良好的透光性和较高导电性，膜内载流子浓度高达10^20cm^-3，电阻率－10^-2Ω．cm， 透光率高达90％，SnO2膜禁带宽度Eg=3.7-3.80eV.     

Sb掺杂Sn2S3薄膜的表征及电学特性

真空蒸发制备Sb掺杂Sn2S3多晶薄膜。研究不同比例Sb掺杂对Sn2S3薄膜的电学、结构、表面形貌、化学组分的影响,实验给出掺Sb5%薄膜经380℃热处理30 min可获得结构良好正交晶系的Sn2S3∶Sb多晶薄膜,薄膜的电阻率从未掺杂时的79kΩ.cm降到23.7Ω.cm,下降了三个数量级。Sn2S3薄膜表面为颗粒状,体内化学计量比Sn/S为1∶1.49,与标准计量比非常接近;掺Sb(5%)后为1∶0.543,Sn过量。Sn和S以Sn2+,Sn4+,S2-形式存在于薄膜中;Sb元素显示正5价,部分Sb5+进入晶格替位Sn4+。     

不同铝掺杂量ZnO薄膜性能的研究

以铝掺杂质量分数为1%、2%、3%的Zn/Al合金为靶材,采用直流反应磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了不同铝含量ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜。研究了衬底温度对AZO薄膜电学性能的影响;同时,研究铝掺杂量不同、电阻率相同的AZO薄膜的载流子浓度与迁移率的关系。结果表明:随着Al掺杂量的增加,薄膜最佳性能(透过率90%,电阻率6×10-4Ω·cm左右)时的衬底温度值会降低;电阻率相同的样品,1%铝掺杂的薄膜迁移率和透光率均高于2%铝掺杂薄膜的。     

ZAO薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能研究

以普通玻璃载玻片为衬底,采用溶胶-凝胶工艺成功地制备出沿(002)晶面择优取向生长的ZAO薄膜.用XRD、SEM、紫外-可见光分光光度计和四探针电阻测试仪进行了结构和性能分析,研究了掺Al3+浓度、镀膜层数和退火温度对ZAO薄膜的晶体结构、形貌及光电性能的影响.当掺杂浓度为1%(原子分数)、镀膜层数为12层、在氩气气氛下经过600℃退火时,得到电阻率为1.37×10-2Ω·cm、可见光范围内平均透射率超过90%的ZAO薄膜.     

气-液界面沉淀法制备锑掺杂氧化锡（ATO）纳米粉体

以2SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用气-液界面法制备纳米ATO粉体,用粒度分析仪、X射线衍射仪、x射线光电子能谱仪及透射电子显微镜研究不同掺杂量下粉体组成、分布情况以及尺寸形貌;采用宽频介电阻抗谱仪测量不同掺杂比例样品的电性能,研究表明,采用气-液界面法制备的ATO纳米粉体粒径小、分布窄,掺杂剂分布均匀,表现出优异的电性能。当掺杂量为10At％时,所制备的粒径为10nm左右,表现出最佳的导电性能,电导率达到1．64×10-2S·cm-1。该制备方法对于其他复合纳米粉体的合成制备具有重大借鉴意义。     

Fluorine-doped tin oxide films grown by pulsed direct current magnetron sputtering with an Sn target

Fluorine-doped tin oxide (FTO) films have been deposited by pulsed DC magnetron sputtering with an Sn target. Various ratios of CF4/O2 gas were injected to enhance the optical and electrical properties of the films. The extinction coefficient was lower than 1.5×10(-3) in the range from 400 to 800?nm when the CF4O2 ratio was 0.375. The resistivity of fluorine-doped SnO2 films (1.63×10(-3)?Ω?cm) deposited at 300?°C was 27.9 times smaller than that of undoped SnO2 (4.55×10(-2)?Ω?cm). Finally, an FTO film was consecutively deposited for protecting the oxidation of indium tin oxide films. The resistivity of the double-layered film was 2.68×10(-4)?Ω?cm, which increased by less than 39% at a 450?°C annealing temperature for 1?h in air.     

Preparation of Sb:SnO2 thin films and its effect on opto-electrical properties

The present study focuses on pure and antimony (Sb)-doped tin oxide thin film and its influence on their structural, optical, and electrical properties. Both undoped and Sb-doped SnO₂ thin films have been grown by using simple, inexpensive pyrolysis spray technique. The deposition temperature was optimized to 450 °C. X-ray diffractions pattern have revealed that the films are polycrystalline and have tetragonal rutile-type crystal structure. Undoped SnO₂ films grow along (110) preferred orientation, while the Sb-doped SnO₂ films grow along (200) direction. The size of Sb-doped tin oxide crystals changes from 26.3 to 58.0 nm when dopant concentration is changed from 5 to 25 wt%. The transmission spectra revealed that all the samples are transparent in the visible region, and the optical bandgap varies between 3.92 and 3.98 eV. SEM analysis shows that the surface morphology and grain size are affected by the doping rate. All the films exhibit a high transmittance in the visible region and show a sharp fundamental absorption edge at about 0.38–0.40 nm. The maximum electrical conductivity of 362.5 S/cm was obtained for the film doped with 5 wt% Sb. However, the carrier concentration is increased from 0.708?×?10¹⁸ to 4.058?×?10²⁰ cm³. The electrical study reveals that the films have n-type electrical conductivity and depend on Sb concentration. We observed a decrease in sheet resistance and resistivity with the increase in Sb dopant concentration. For the dopant concentration of 5 wt% of Sb in SnO₂, the Rs and ρ were found minimum with the values of 88.55 (Ω cm^?2) and 2.75 (Ω cm), respectively. We observed an increase in carrier concentration and a decrease in mobility with the addition of Sb up to 25 wt%. The highest figure of merit values 2.5?×?10^–3 Ω^?1 is obtained for the 5wt% Sb, which may be considered potential materials for solar cells' transparent windows.

     

Cu3N薄膜的制备与性能研究

采用反应射频磁控溅射方法,在玻璃基底上成功制备出了氮化铜（Cu3N）薄膜,并研究了溅射参数对Cu3N薄膜的结构和性能的影响,结果显示,随着溅射功率和氮气分压的增加,氮化铜薄膜的择优取向由（111）方向向（100）方向改变。随着基底温度从70℃增加到200℃,薄膜从Cu3N相变为cu相。紫外可见光谱、四探针电阻仪等测试表明,当溅射功率从80W逐渐增加到120W时,薄膜的光学能隙从1．85eV减小到1．41eV,电阻率从1．45× 10^2Ω·cm增加到2．99× 10^3Ω·cm。     

受主掺杂对ZnO片式压敏电阻材料性能的影响

研究了一价受主Li^＋对ZnO片式压敏电阻材料的电性能和晶界电参数的影响。材料中添加适量的Li^＋离子,可提高压敏电阻的非线性系数、改进器件的漏电流特性。当Li^＋离子添加量从0增加至300mol／ppm时,晶界势垒高度φB由0.7eV增加为0.87eV,晶粒中载流子浓度ND由2.2×10^23／m^3下降为8.5×10^22／m^3,ZnO的电阻率ρg由1.02Ω·cm增加为1.98Ω·cm。     

溶胶-凝胶法制备Y掺杂ZnO薄膜及其光电性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了不同掺Y浓度的ZnO透明导电薄膜。X射线衍射(XRD)表明,所制备的Y掺杂ZnO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有C轴择优取向。随着Y掺杂浓度的升高,(002)峰向低角度方向移动。UV透射曲线表明,薄膜在可见光区(400～800nm)的平均透过率超过85%,具有明显的紫外吸收边,通过改变Y的掺入浓度,可以使吸收边向短波方向移动,从而使薄膜的禁带宽度可调。制备的Y掺杂ZnO薄膜电阻率最小值为3.68×102Ω·cm。     

Ar流量对磁控溅射制备Al掺杂ZnO薄膜的影响

Al掺杂ZnO(AZO)具有电导率高、光学透射率高的优点,且原料来源丰富、制备成本低廉,被认为是最有应用潜力的透明导电薄膜。本文利用射频磁控溅射制备30 cm×30 cm尺寸大面积AZO薄膜,研究了气压恒定时,Ar流量对薄膜晶粒生长机制、电学和光学性能的影响。结果表明,AZO薄膜晶粒均表现出垂直基片方向的c轴择优取向生长,随Ar流量增大取向变弱;薄膜表面晶粒尺寸大小分布不均匀,随Ar流量增大,大晶粒数量增多,表面出现长度为100 nm、宽度为30 nm的棒状晶;随着Ar流量增大,载流子浓度由4.52×1020 cm-3略微增大至6.2×1020 cm-3,霍尔迁移率由4.79 cm2(/V·s)提升至10.46 cm2(/V·s),电阻率在Ar流量94 mL/min时达到最低值1.01×10-3Ω·cm。薄膜可见光平均透射率均大于78%,禁带宽度约3.8 eV。     

掺杂SnO2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚,紫外－可见光区透射率、反射率等性质,详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ_２薄膜电学与光学性能．实验发现,薄膜具有良好的透光性和较高导电性,膜内载流子浓度高达１０^２０ｃｍ^－３,电阻率～１０^－２Ω·ｃｍ,透光率高达 ９０％,ＳｎＯ_２膜禁带宽度 Ｅ_ｇ≈３７～３．８０ｅＶ．     

Zn-Sn-O系统透明导电薄膜的制备及其性能

本文采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)过程和旋涂技术,通过高温烧结,得到了Zn-Sn-O系统的薄膜。结合干凝胶的差示扫描热分析(TG-DSC)和薄膜的X射线衍射分析(XRD),研究了干凝胶在烧结过程中发生的反应。通过控制溶胶的组成和薄膜烧结温度,得到了较纯净的Zn2SnO4晶相薄膜和ZnSnO3晶相薄膜。ZnSnO3晶体薄膜的电阻率显著低于Zn2SnO4晶体薄膜;N2气氛热处理后,ZnSnO3薄膜的电阻率升高而Zn2SnO4薄膜的电阻率大幅降低;当[Zn]/[Zn+Sn]=50.3at%时,薄膜的晶相仍为ZnSnO3,其电阻率较[Zn]/[Zn+Sn]=50.0at%的薄膜降低,约为8.0×102Ω.cm-1。通过上述两种晶相薄膜的X射线光电子能谱分析(XPS),探讨了这两种晶体不同的导电机理:Zn2SnO4晶体通过其中的氧空位导电,而ZnSnO3晶体则以间隙阳离子导电。紫外-可见光透过率(UV-Vis)分析表明:Zn2SnO4和ZnSnO3晶体薄膜在400~900nm的可见光波段的透过率可达80%以上。