熱處理對溶膠—凝膠旋涂法制備ITO薄膜性能的影響.pdf

1、氧化銦錫薄膜（即ITO薄膜），是透明導(dǎo)電半導(dǎo)體材料，禁帶寬度在3.5eV-4.3eV之間。由于其優(yōu)秀的光學(xué)性能和電學(xué)性能，它被廣泛的應(yīng)用在各種光電器件中，如太陽能電池的透明電極、平面顯示器和氣敏器件等。ITO薄膜的制備方法多種多樣，而溶膠-凝膠法制備ITO薄膜具有價格低廉和設(shè)備簡單、易操作的優(yōu)勢，被廣泛使用和研究。
　　本文以銦和錫的無機金屬鹽(InCl3和SnCl4·5H2O)作為原始材料，采用溶膠-凝膠旋涂法制備ITO薄膜。I

2、TO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、可見光透射率和電阻率分別通過X射線衍射(XRD)，場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)，紫外-可見分光光度計和四探針法進行表征。本文的研究主要有以下兩個部分:
　　一、采用溶膠-凝膠旋涂法制備ITO薄膜，并將制得的ITO薄膜在空氣中用相同的退火時間間隔和不同的退火溫度條件下進行熱處理。XRD衍射譜表明了ITO薄膜全部為立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的多晶，即為立方In2O3結(jié)構(gòu)，并且ITO薄膜的衍射峰沒有與Sn粒子或

3、Sn原子的化合物相位保持一致的，這說明了所有的Sn原子都占據(jù)了ITO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)的格點，摻雜進入了In2O3的晶格點陣中。XRD結(jié)果還說明了退火溫度的升高能夠提高ITO薄膜的結(jié)晶度。SEM圖像表明退火溫度的提高改善了薄膜的表面形貌，晶粒尺寸先減小后增大。ITO薄膜的可見光透射率隨著退火溫度的提高先增大后減小。電阻率隨著退火溫度的提高先急劇的減小而后略有升高。這些結(jié)果都說明了退火溫度能夠提高ITO薄膜的性能。
　　二、采用溶膠-凝

4、膠旋涂法制備ITO薄膜，并將制得的ITO薄膜在空氣中用相同的退火溫度和不同的退火時間間隔下進行熱處理。XRD衍射譜說明了ITO薄膜的結(jié)構(gòu)仍然為立方In2O3結(jié)構(gòu)和Sn原子也都全部摻雜進入了In2O3的晶格點陣中。XRD衍射譜表明退火時間間隔延長使部分晶體的生長面從(222)晶面轉(zhuǎn)變?yōu)?400)晶面。SEM圖像表明隨著退火時間的延長，ITO薄膜的表面形態(tài)發(fā)生了變化，晶粒尺寸變大。ITO的可見光透過率隨著退火時間間隔的延長逐漸變大。而退火時