ITO透明导电膜的溶胶-凝胶法制备及其结构性能的研究

摘要

本论文采用溶胶-凝胶法制备出透光导电ITO膜，并对不同工艺条件(不同退火方式、不同铟离子浓度)下所制备ITO膜的结构及性能特征进行了分析研究，在此基础上，采用正交实验的方法研究分析了不同工艺条件对所制备ITO膜性能的影响，得出最佳工艺条件，论文还提出一种改进ITO膜导电性能的方法，即用紫外光照射处理ITO膜，以达到降低方阻、提高导电性能的目的。
　　 论文利用AFM和XRD对膜的形貌和晶体结构进行了测试表征，利用四探针法和紫外-可见分光光度计测试了膜的方块电阻和透光率，结果表明ITO膜由纳米晶体颗粒组成，为In2O3立方铁锰矿的多晶结构；通过3组不同退火方式及时间的比较实验，得出经过5次提拉5次退火处理后，所得ITO膜的结构和性能相对同样时间(5h)1次退火处理的有较大改变，前者具有较大的颗粒尺寸和较高的结晶度，层与层之间的结合更加致密，膜的导电性能明显提高；通过制得铟离子浓度不同的5组溶胶，研究铟离子浓度对ITO膜结构及性能的影响，得出随溶胶中铟离子浓度的提高，膜方阻总的变化趋势是减小的，5层之前，这种变化尤为明显，5层之后，由于膜表面粗糙度的增大和缺陷、裂缝的增多致使载流子的迁移率减小，因此方阻的减小不明显，同样原因也使膜的透光率随铟离子浓度的提高有所降低；采用正交实验的方法得出一组制备ITO膜的最佳实验方案：锡铟摩尔比例为1：10，提拉速度为200mm/min，提拉次数为8次，退火温度和时间分别为550℃和70min；用紫外光(功率分别为2000W、500W和15W)照射处理溶胶-凝胶法所制备的ITO膜，使得膜表面形貌和晶体结构发生较大改变，在基本不改变膜透光率的情况下提高了其导电性能，方阻减小了20％-50％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 论文研究的目的与意义

1.2 目前国内外的研究现状

1.2.1 ITO膜导电透光原理

1.2.2 溶胶-凝胶法

1.2.3 利用溶胶-凝胶法在不同的条件下制备ITO膜

1.3 论文的主要研究内容、创新点、重点、难点和关键问题

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 创新点

1.3.3 重点

1.3.4 难点

1.3.5 关键问题

第二章 以无机盐和有机溶剂为原料利用溶胶-凝胶法制备ITO透光导电膜

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验药品和仪器

2.2.2 实验过程及测试

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 结构分析

2.3.2 性能分析

2.4 本章小结

第三章 不同退火方式对溶胶-凝胶法制备ITO膜结构及性能的影响

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试样的制备

3.2.2 试样的表征

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 结构分析

3.3.2 性能分析

3.4 本章小结

第四章 ITO膜不同铟离子浓度下的溶胶-凝胶法制备及其结构性能

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 试样的制备

4.2.2 试样的表征

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 结构分析

4.3.2 性能分析

4.4 本章小结

第五章 用正交实验方法研究ITO膜的溶胶-凝胶制备工艺

5.1 引言

5.2. 实验部分

5.2.1 试样的制备

5.2.2 试样的表征

5.3 实验结果与讨论

5.3.1 结构分析

5.3.2 性能分析

5.4 本章小结

第六章 紫外光照射处理提高ITO膜导电性能的研究

6.1 引言

6.2 实验部分

6.2.1 试样的制备

6.2.2 试样的表征

6.3 实验结果与讨论

6.3.1 结构分析

6.3.2 性能分析

6.4 本章小结

第七章 结论

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及专利情况