透明导电氧化物材料的研究现状

阐述了透明导电氧化物材料的研究现状,重点介绍ITO薄膜和靶材的研究进展及ZAO薄膜的研究现状,并就透明导电材料发展的方向及面临的挑战进行了分析讨论.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的A l3 离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了A l3 离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的Al3+离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了Al3+离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

退火温度对溶胶-凝胶法制备（Na,Mg）：ZnO薄膜特性的影响

利用溶胶-凝胶法制备了具有良好表面形貌及c轴择优取向性的(Na,Mg):ZnO薄膜.重点研究了退火温度对薄膜结构性质的影响.扫描电子显微镜(SEM)图像及X射线衍射(XRD)图谱表明退火温度过高或过低都不利于薄膜良好表面形貌的形成及c轴择优取向生长.在一定范围内退火温度的升高,会使薄膜晶粒尺寸逐渐增大,薄膜表面形貌及c轴择优取向性得到改善,560℃为实验条件下的最佳退火温度.样品的荧光光致发光(PL)谱表明经560℃退火后的(Na,Mg):ZnO薄膜具有很少的缺陷及较高的结晶质量,是良好的紫外发光材料.     

Sol-Gel提拉法制备ZAO薄膜及其光电性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)浸渍提拉法(基于组装的小型提拉装置)在普通玻璃片上制备出ZnO∶Al(ZAO)薄膜,利用扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、数字式四探针测试仪等检测手段分别对其进行了分析比较.结果表明:Al3+浓度为1.0%的ZAO薄膜表面最为致密均匀;随着退火温度的提高,薄膜的晶体平均粒径明显增大,电阻率逐渐减小;不同掺Al量的ZAO薄膜在可见光区的平均透光率均在70%以上,当Al3+浓度为1.5%时,550℃退火2h,电阻率最小,为5.9×10-2Ω*cm.     

Sol-Gel提拉法制备ZAO薄膜及其光电性能

采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）浸渍提拉法（基于组装的小型提拉装置）在普通玻璃片上制备出ZnO：Al（ZAO）薄膜,利用扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、数字式四探针测试仪等检测手段分别对其进行了分析比较。结果表明：Al^3＋浓度为1．0％的ZAO薄膜表面最为致密均匀;随着退火温度的提高,薄膜的晶体平均粒径明显增大,电阻率逐渐减小;不同掺Al量的ZAO薄膜在可见光区的平均透光率均在70％以上,当Al^3＋浓度为1．5％时,550℃退火2h,电阻率最小,为5．9×10^-2Ω·cm。     

退火温度对化学水浴沉积CdS薄膜性能的影响

采用化学水浴沉积法(CBD)制备了CdS薄膜,用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、分光光度计进行检测.研究了退火温度对CdS薄膜表面形貌、成分、晶体结构和光学性能的影响.研究表明,CdS薄膜为微晶或是非晶态,S/Cd原子比在0.8左右,可见光透过率较高;随着退火温度的升高,薄膜结晶明显,但是透光率下降,禁带宽度范围在2.42～2.59eV之间.     

Ta:SnO2薄膜的制备与性能研究

SnO2作为一种典型的宽带隙半导体材料具有许多优异的物理和化学性质,例如极高的电子电导率、可见光透过率和化学稳定性,因此广泛用于光电材料、太阳能电池和气敏材料等各领域.采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了Ta掺杂SnO2透明导电薄膜,其中Ta含量在8atom.％左右.Ta:SnO2薄膜的表面形貌较平整,但由于局部应力使薄膜出现了细小的断裂.Ta:SnO2薄膜为金红石结构,结晶程度较高,由于Ta5+、Sn4离子半径接近,Ta原子溶入SnO2的晶格中置换Sn原子位置形成了稳定均一的固溶体结构,因此没有第二相出现,但是其晶格常数略有变化.     

三乙醇胺含量对化学浴法制备硫化铜薄膜的影响

为了研究三乙醇胺(TEA)在化学水域沉积法工艺中的作用,本文以氯化铜, 硫脲, 氨水和三乙醇胺为原料, 采用化学浴沉积法在玻璃基底表面成功制备了硫化铜薄膜. 研究了三乙醇胺不同含量对薄膜的厚度、结构,、形貌和光学性能的影响, 并分析了反应机理. 研究结果表明:三乙醇胺在反应中起到络合剂的作用,随着三乙醇胺含量的增加, 反应诱导时间延长到23 min; 沉积时间相同的情况下,组成薄膜的颗粒粒径变大且薄膜增厚240 nm, 同时透射率呈现出减小的趋势.      

不同注入剂量和能量对氧化钛薄膜结构的影响

为研究离子注入以及真空退火对氧化钛薄膜的结构和性能影响,利用非平衡磁控溅射技术,在单晶硅基体上沉积得到了金红石氧化钛薄膜,在此基础上注入磷离子,并进行真空退火处理.研究结果表明:注入剂量和能量的增加,使得氧化钛薄膜的晶体结构损伤程度加剧;真空退火后,未注入与离子注入的薄膜Ram an峰均出现红移和加宽现象,薄膜能带结构因氧缺位及低价钛而产生的变化,导致薄膜的方块电阻逐渐降低,电阻可降至100~200Ω/cm2.     

酞菁铜薄膜制备及其光学性能

采用真空蒸发的方法在ITO玻璃上制备了CuPc薄膜,并用分光光度计（U-3310）测试了四种不同厚度的CuPc薄膜的透射/吸收/反射率随波长变化情况,重点分析了其中的吸收规律.结果显示波段在340~370 nm和570~720 nm光吸收率基本上在90%左右,在480 nm吸收率最低,大部分光都已透射.同时用扫描电子显微镜对薄膜进行了成分分析,对照能谱图可以看出样品中含有碳、氧、铜等元素,与酞菁铜薄膜元素组成成分相符.     

直流脉冲磁控溅射制备ITO薄膜及其光电性能

利用直流脉冲磁控溅射法在室温下制备ITO薄膜.通过台阶仪、紫外-可见分光光度计、四探针仪等表征技术,研究了沉积气压、溅射功率,以及Ar/O2流量比等对ITO薄膜沉积速率、光学性能,以及电学性能的影响.研究结果表明,薄膜沉积速率随沉积气压的增大而减小,随功率的增大而增大;方块电阻随气压的增大而增大,随功率的增大而减小;可见光平均透过率主要受O2流量的影响.在沉积气压为0.5 Pa,Ar/O2流量比为20∶0,溅射功率为250 W,膜厚为200 nm时,薄膜的方块电阻为27Ω/□,可见光平均透过率为84.1%.     

有机衬底上射频磁控溅射制备ITO薄膜的研究

Introduction Indium tin oxide (ITO) film has been widely used as a transparent conductor due to its high transparency to visible light and its low electrical resistivity. ITO film can be prepared by many techniques, including thermal evaporation deposition, magnetron sputtering, electron beam evaporation, spray pyrolysis,chemical vapour deposition,dip-coating techniques,and later developed pulsed laser deposition method.     

三氧化钨薄膜的制备及其亲水/疏水性能转变研究

在预先用聚多巴胺薄膜处理的玻璃基底上,采用溶胶-凝胶法制备出三氧化钨(WO3)薄膜,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征手段来分析其物相组成和形貌特征.对WO3薄膜在UV光照射下和黑暗的环境中发生亲水/疏水转换的现象进行研究,最后得出WO3薄膜表面润湿性转化的机理.     

考虑弹流润滑的圆柱滚子轴承多目标智能优化设计

基于弹性流体动力润滑理论,以额定动载荷最大和膜厚比最大为目标函数,通过对圆柱滚子轴承多目标优化数学模型的研究,应用退火罚函数方法将其转化为无约束单目标优化问题.采用遗传算法求解含连续及离散变量的优化设计问题,同时针对遗传算法的局限性,采用了实数编码,调整了适应函数,设计了基于确定性准则的杂交算子和变异算子,借鉴了优解保留策略,结合模拟退火算法,形成了遗传模拟退火算法,该算法发挥了模拟退火与遗传算法各自的特点.算例表明了该优化方法的有效性.     

溶胶－凝胶法制备氧化铝薄膜

以异丙醇铝为原料，研究了溶胶的浓度、粘度及加入电解质的种类，电解质的浓度和焙烧温度等条件对成膜的影响．     

Effect of LaNiO3 Interlayer on the Dielectric Properties of Ba0.5Sr0.5TiO3 Thin Film on Si Substrate

In this study, (100)-oriented growth of Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) /LaNiO3 (LNO) stacks was obtained on Pt(lll)/SiO2/Si substrates by r.f. magnetron sputtering. The orientation of the subsequently deposited Ba0.5Sr0.5TiO3 thin film was strongly affected by the LNO under layer, and the BST thin film deposited on the (100)LNO-coated Si substrate was also found to have a significant (100)-oriented texture. Effects of LNO interlayer on the dielectric properties of BST thin films were investigated. As a result, the tunability of BST thin film was greatly improved with the insertion of (100)-oriented LNO under layer with proper thickness.     

Enhancing the Efficiencies of Organic Photovoltaic and Organic Light-Emitting Diode Devices by Regular Nano-Wrinkle Patterns

Organic photovoltaic (OPV) cells and organic light-emitting diodes (OLEDs) are energy harvesting and generation devices that have attracted great attention these years because of their low costs, thin film structures, flexibility and environment-friendly manufacturing processes. For such thin film devices, photon management methods that increase the light absorption of OPV cells and the light extraction from OLEDs are highly desirable. Here, we report the experimental efforts to fabricate geometrically tunable and spontaneously formed nano-wrinkle structures with large areas, and the theoretical results on photon management with the nano-wrinkles.