介质/金属/介质多层薄膜光电性能改善研究

摘要

介质/金属/介质多层薄膜(D/M/D)，既具有较好的光学性能和电学性能，又能保证制备过程及工艺的简单与环保，因此可以作为新型透明导电电极，替代目前虽被广泛应用但具有一定毒性且成本较高的ITO膜。但在实际应用中，还需要进一步改善介质/金属/介质多层复合膜的光透过率和导电性能，才能使其得到广泛应用。本文先制备TiO2/Ag/TiO2复合薄膜，再采用氩等离子体辐照的方式，来提高TiO2/Ag/TiO2复合膜系的光电性能。围绕该主题，本文主要开展以下工作:
　　首先，本文采用真空蒸发镀的方法制备纳米Ag薄膜，再使用氩等离子体辐照Ag膜。之后测试氩等离子体辐照对薄膜表面形貌、可见光波段吸收谱及薄层电阻的影响。结果表明氩等离子体辐照可以明显提高纳米Ag薄膜的导电性，甚至使原来不导电的纳米Ag薄膜具有导电性。同时，氩等离子辐照还可以在一定程度上提高Ag膜的光透过率。氩等离子体辐照提高Ag膜的光电性能之后，Ag膜更适合作为TiO2/Ag/TiO2复合薄膜的中间膜层。
　　然后，利用真空蒸发镀膜沉积TiO2/Ag/TiO2复合薄膜，通过控制Ag和TiO2的膜层厚度制备出具有高导电性和高透过率的透明导电薄膜。并使用氩等离子体辐照TiO2/Ag/TiO2薄膜中的Ag膜层，进一步提高TiO2/Ag/TiO2薄膜的光透过率及导电性。最后结合SEM图像分析了氩等离子体辐照对此类“三明治”结构复合薄膜光电性能的具体作用和影响。结果表明采用本文氩等离子体辐照方法处理之后的TiO2/Ag/TiO2复合膜拥有良好的导电性和光透过率，光电综合性能得到大幅提升，可作为透明导电电极在光电显示领域进行广泛应用。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 D／M／D膜系研究材料的选择

1．3 D／M／D膜系常用的制备手段

1．4 D／M／D膜系最新研究进展

1．5 研究意义及内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

第二章 薄膜制备方法及表征

2．1 复合膜的制备方法

2．2 实验所需材料及装置

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器及装置

2．3 薄膜制备及处理流程

2．3．1 衬底的清洗

2．3．2 沉积薄膜

2．3．3 氩等离子体辐照处理

2．4 薄膜的表征

2．4．1 薄膜光吸收值和透过率的表征

2．4．2 薄膜薄层电阻的表征

2．4．3 薄膜表面形貌的表征

第三章 氩等离子体辐照提高纳米银薄膜光电性能

3．1 引言

3．2 氩等离子体辐照对纳米Ag薄膜表面形貌的影响

3．3 氩等离子体辐照对纳米Ag薄膜光学性能的影响

3．4 氩等离子体辐照对纳米Ag薄膜电学性能的影响

3．5 本章小结

第四章 氩等离子体辐照提高TiO2／Ag／TiO2复合膜光电性能

4．1 引言

4．2 不同TiO2膜厚的复合膜光电性能改善

4．2．1 氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2复合膜光透过率的影响

4．2．2 氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2复合膜导电性的影响

4．2．3 综合分析氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2光电性能的影响

4．3 不同Ag膜膜厚的复合膜光电性能改善

4．3．1 氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2复合膜光透过率的影响

4．3．2 氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2复合膜导电性的影响

4．3．3 综合分析氩等离子体辐照处理对TiO2／Ag／TiO2光电性能的影响

4．3．4 SEM分析复合膜光电性能提高的机理

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士期间的学术成果