纳米铟锡氧化物掺杂浆料及薄膜的制备

摘要

透明导电铟锡氧化物(ITO)薄膜以其优越的光电性能而广泛应用于液晶显示器、太阳能电池、加热窗等设备当中。
　　本文使用金属铟和四氯化锡为原料采用溶胶-凝胶法制备出了ITO前驱物浆料,通过浸渍提拉技术及热处理使铟锡氧化物(ITO)薄膜涂敷在玻璃衬底上,并对前驱物浆料的分散性、ITO薄膜的结构以及光、电性能进行了研究。
　　通过分析,浆料颗粒尺寸在20~40nm之间,具有很好的分散性和稳定性,XRD检测ITO薄膜的晶型表明,薄膜是一种单一的立方In2O3晶体结构,只存在 In2O3的单相结构,并且随着热处理温度的增加,晶型结构发育越完全。涂敷衬底的实验证明石英玻璃能够承受较高的热处理温度,石英玻璃上镀得的ITO薄膜方电阻较低。薄膜的方电阻通过四探针电阻仪测量表明,薄膜的方电阻与烧结温度成反比。在800℃时,薄膜具有低的方电阻,方电阻仅为119Ω/□。薄膜的光透过率通过用波长范围300~800nm的紫外分光仪测量,检测结果表明薄膜的光透过率与涂敷层数成反比,与烧结温度成反比:相同烧结温度下,涂敷7层光透过率为86％,而3层为94%;相同涂敷层数下,800℃时,光透过率为84%。而750℃时能达到96%。本实验测量的ITO薄膜均有较高的透过率(大于85%)。

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第1章 文献综述

1.1 概述

1.2 铟与锡的简介

1.2.1 金属铟的概况

1.2.2 金属锡的概况

1.2.3 ITO的概况

1.3 ITO薄膜的光电机理

1.3.1 ITO薄膜的光学性质

1.3.2 ITO薄膜的电学性质

1.4 ITO薄膜的应用领域

1.5 ITO薄膜的应用现状及发展前景

1.6 ITO薄膜的制备

1.6.1 ITO粉体制备方法

1.6.2 制备ITO浆料方法

1.6.3 制备ITO薄膜材料工艺

1.7 ITO薄膜的涂膜工艺

1.7.1 ITO薄膜的涂敷

1.7.2 提拉镀膜工艺

第2章 实验部分

2.1 实验原理

2.1.1 提拉法的的工艺过程

2.1.2 实验测定参数选择

2.2 实验原料及仪器

2.2.1 实验原料

2.2.2 实验仪器

2.3 实验流程图

2.4 实验过程

2.4.1 浆料的制备

2.4.2 衬底前期处理

2.4.3 薄膜涂敷

2.4.4 薄膜的热处理

2.4.5 浆料及薄膜的表征

第3章 结果与讨论

3.1 实验过程中影响因素分析

3.1.1 搅拌对浆料的影响

3.1.2 粘度对浆料的影响

3.1.3分散剂对浆料的影响

3.1.4不同pH值对浆料的影响

3.1.4环境对ITO薄膜的影响

3.1.5 玻璃衬底对ITO薄膜的影响

3.1.6 提拉速度对膜厚的影响

3.1.7 涂敷层数对ITO薄膜的影响

3.1.8烧结温度对ITO薄膜的影响

3.2 实验数据表征结果分析

3.2.1 XRD分析

3.2.2 透射电镜分析

3.2.3 薄膜方电阻分析

3.2.4 薄膜透光率分析

3.3 小结

第4章 结论与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢