【摘要】：采用中頻反應(yīng)磁控濺射法在柔性PET襯底上分別以TiO2、SnO2和ZnO為緩沖層,室溫沉積出鋁摻雜氧化鋅(AZO)柔性薄膜,研究了緩沖層對柔性AZO薄膜結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)和彎曲特性的影響。用SEM、XRD、EDS、XPS手段測試分析了不同AZO薄膜的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、組分和表面元素等。結(jié)果表明添加無機(jī)緩沖層能夠改善AZO薄膜的晶體質(zhì)量,其中SnO2和ZnO緩沖層改善效果相對最佳,緩沖層均減小了薄膜表面元素的氧過量。通過對薄膜Hall性質(zhì)分析以及紫外-可見光吸收特性分析,研究了不同氬氧比或濺射時間下柔性緩沖層對薄膜光電性能的影響,獲得優(yōu)化的工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明,三種緩沖層均能有效改善柔性AZO薄膜的電學(xué)性質(zhì),并且無機(jī)緩沖層在提高薄膜光學(xué)電學(xué)綜合性能方面表現(xiàn)出獨到性,其中氬氧比5:1條件下SnO2緩沖層上生長的柔性AZO薄膜(膜厚400nm)光電性能提高最為顯著,薄膜電阻率大幅降低,可見光區(qū)域平均透過率超過85%。研究了彎曲載荷下各緩沖層AZO薄膜光電性能的變化。發(fā)現(xiàn)當(dāng)薄膜內(nèi)彎曲時,無論改變彎曲半徑還是彎曲次數(shù),SnO2和ZnO緩沖層對于薄膜電學(xué)性質(zhì)的退化具有非常顯著的抑制作用,電阻率相對增量均在8%以下,遠(yuǎn)小于無緩沖層時的電阻率增量;薄膜外彎曲時,SnO2緩沖層對于改善薄膜耐彎曲半徑性能的效果最佳,而TiO2緩沖層則對于薄膜耐彎曲次數(shù)性能的改善效果最優(yōu),電阻相對增量均低于6%。
【圖文】：

溶于酸后生成相對應(yīng)的鹽。逡逑（１）氧化鋅的晶體結(jié)構(gòu)逡逑ＺｎＯ有三種晶體結(jié)構(gòu)，即纖鋅礦、閃鋅礦和在巖鹽結(jié)構(gòu)，如圖１．１所示。其在自然逡逑條件下常見結(jié)構(gòu)是六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，，該結(jié)構(gòu)是六方對稱的。六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)是由鋅原子逡逑六方密積和氧原子六方密積結(jié)構(gòu)的子格子沿ｃ軸平移０．３８５ｃ后套構(gòu)形成的復(fù)式格子。氧逡逑化Ｉ辛的品格常數(shù)是ａ＝０．３２５ｎｍ，ｂ＝ｃ＝０．５２０６５ｎｍ。在半數(shù)的四個Ｚｎ原子構(gòu)成的四面體結(jié)逡逑構(gòu)中填充一個氧原子，半數(shù)四面體空隙是空的；同樣，由半數(shù)的四個０原子構(gòu)成的四面逡逑體結(jié)構(gòu)中填充一個Ｚｎ原子。Ｚｎ和０原子相互四面體配位，從而Ｚｎ和Ｏ原子在位置上逡逑是等價的。單位晶格中含有兩個分子，體積Ｖ＝０．０４７６１５ｎｍ３，所以這種結(jié)構(gòu)相對開放。逡逑本征ＺｎＯ中存在大量本征缺陷，最常見的缺陷是鋅原子和氧空位的填隙，這些缺陷是逡逑ＺｎＯ薄膜中載流子的主要來源。逡逑當(dāng)外加壓強(qiáng)增加到９ｘｌ０９Ｐａ時，氧化鋅就會開始變化。它由原有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為四方巖逡逑鹽礦結(jié)構(gòu)

邐華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑是屬于化學(xué)成膜法。噴霧熱解法系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，在到達(dá)襯底表面和飛向襯逡逑底的過程當(dāng)中噴霧原液發(fā)生分解反應(yīng)，所以這種制膜方法稱為噴霧熱解法。溶液成分、逡逑噴霧流動速度、基板溫度、基板與噴嘴的距離以及沉積時間等參數(shù)對制備出的薄膜的結(jié)逡逑構(gòu)和性能起決定作用。逡逑娜逡逑％律通液＿加＞屖圈反應(yīng)室逡逑圖１．２噴霧熱解法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｓｐｒａｙ邋ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑用噴霧熱解法制備摻雜Ａ１的ＺｎＯ薄膜，通常采用Ａ１Ｃ１３溶液和含鋅的有機(jī)化合物逡逑按照一定比例摻雜，選擇的含鋅有機(jī)化合物必須易于分解，醇溶液是最常用的，有時也逡逑會選擇醋酸水溶液為溶劑。一般情況下設(shè)定噴霧流量為２0Ｃｍ３／ｍｉｎ，調(diào)整基板溫度在逡逑３００？５００攝氏度，運載氣體采用氧氣或氮氣。這樣制備出的薄膜透過率能達(dá)到９０％以逡逑上，表面平整光滑，具有很高的ｃ軸取向。逡逑Ｊｉｎ．Ｈｏｎｇ邋Ｌｅｅ［２２］用噴霧熱解法制備出的薄膜可見光透過率８０％，電阻率為１．７１ＸＫＴ２逡逑Ｄｃｍ
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2

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本文編號：2663597