AZO/Ag/FTO三層復合透明導電薄膜的優(yōu)化制備實驗研究

2萬字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 AZO/Ag/FTO三層透明導電氧化物薄膜的研究 1
1.2.1 AZO薄膜的晶體結構 1
1.2.2 AZO薄膜的光電性能 2
1.2.3 AZO薄膜的制備方法 3
1.2.4 透明導電多層薄膜的分類 8
1.2.5 透明導電多層薄膜的應用 8
1.3 本課題的目的、意義和研究內容 10
第2章 AZO/Ag/FTO薄膜的制備 11
2.1 實驗的設計 11
2.2 實驗部分 11
2.2.1 實驗材料 11
2.2.2 實驗儀器 12
2.2.3 實驗樣品的預處理 14
2.3 薄膜的制備方法 14
2.3.1 鍍膜方法 14
2.3.2 退火處理方法 15
2.4 結果分析與討論 15
2.4.1 薄膜的生長模式 15
2.4.2 薄膜生長過程 15
2.4.3 不同AZO層厚度對AZO/Ag/FTO薄膜表面形貌的影響 16
2.5 本章小結 17

第3章 AZO/Ag/FTO薄膜光電性能測試與分析 18
3.1 樣品性能測試 18
3.1.1 紫外可見分光光度計 18
3.1.2 四探針測試儀 19
3.2 結果分析與討論 20
3.2.1 AZO層厚度對AZO/Ag/FTO薄膜表面光學性能的影響 20
3.2.2 AZO層厚度對AZO/Ag/FTO薄膜表面電學性能的影響 21
3.2.3 不同薄膜樣品的品質因子 22
3.2.4 退火對AZO/Ag/FTO薄膜的綜合光電性能的影響 22
3.3 本章小結 24
第4章 結論與展望 26
4.1 結論 26
4.2 展望 26
致 謝 28
參考文獻 29


摘要 透明導電氧化物（TCO）薄膜擁有接近金屬的導電性以及類似玻璃的透光性被廣泛的應用在光伏、LED、平板顯示器和建筑物玻璃等領域。目前應用最為廣泛的是銦錫氧化物（ITO），其綜合光電性能最優(yōu)，但是由于銦為稀缺資源，制約了ITO薄膜的發(fā)展。因此尋找具有良好綜合光電性能的替代品是目前的研究的熱點之一。由于摻氟氧化錫(FTO)基薄膜成本相對較低，目前在一些領域已經有一定程度的應用。但是與ITO薄膜相比，FTO基薄膜的導電性和透光性略差，性能優(yōu)化途徑方面還有拓展空間。目前，一種TCO/金屬/TCO多層結構由于具有良好的綜合光電性能已經受到了越來越多的關注。本文采用直流磁控濺射法在FTO玻璃基底表面鍍分別依次鍍上Ag層和AZO層，通過四探針測試儀、SEM、紫外-可見分光光度計對多層薄膜的形貌與性能進行表征和分析，探討不同厚度的AZO層對薄膜的光學和電學性能的影響，還估算薄膜的品質因子。主要結論如下：未退火下不同AZO層厚度對AZO/Ag/FTO薄膜的光學性能的影響，當AZO層厚度為300 nm，Ag層厚度為5 nm時的AZO/Ag/FTO薄膜的平均透光率值最大為67.98%；其最小方塊電阻為4.7 Ω/□，此時AZO層厚度為600 nm；當300 nm時，薄膜的光電性能最好，其品質因子值最大，為3.76×10-3 Ω-1；在450℃、氮氣氣氛下退火處理20分鐘，薄膜的光電性能有了提高。當AZO層厚度為300 nm時，薄膜的平均透光率最大為69.15%；當AZO層的厚度為600 nm時，薄膜的方塊電阻最小為4.1 Ω/□；當AZO層厚度為500 nm時，薄膜的綜合光電性能相對較好，其品質因子值最大為6.23×10-3 Ω-1。

關鍵詞：透明導電氧化物薄膜 AZO/Ag/FTO薄膜 磁控濺射 光電性能