透明导电氧化物ITO薄膜与ITO/Au复合结构的制备及光电特性研究
发布时间：2021-08-27 15:28
传统的贵金属材料如Au,Ag已经被证明了在可见光波长范围内具有非常优良的表面等离子体特性。然而,在近红外区域,金属材料由于损耗较高、共振波长可调谐范围小以及与硅CMOS （Complementary Metal Oxide Semiconductor）工艺不兼容等缺点阻碍了其在该波长范围,尤其是在光通讯波长附近的光电应用。基于此,广泛作为透明电极使用的透明导电氧化物（TCO）材料被重新挖掘出来以适应新的需要。相较于传统贵金属来说,TCO材料的主要优点有：成分具有非化学计量比特性,使得其光学特性可以通过掺杂以及优化制备工艺在很大范围内进行调节,而且其近红外区域的类金属特性使其介电常数的实部与虚部处在同一量级,因此其光学吸收及损耗较小。另外TCO与硅CMOS工艺及纳米制造工艺相兼容,同时又具有较强的化学、机械稳定性等特点,因此透明导电氧化物作为新型表面等离子材料在纳米光子学,超材料以及变换光学等领域有着重要的发展前景。基于此背景本文借助于脉冲激光沉积技术以及磁控溅射技术,研究了氧化铟锡（ITO）薄膜的生长工艺及性能表征,探索其制备工艺与薄膜性能之间的关系。在此基础上完成相关的微纳结构以及I...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２室温下制备在ＰＥＴ衬底上的ａ－ＩＧＺＯ町户Ｄ??Ｗ上仅为ＴＣＯ材料在化个广泛应用领域介绍，除了这些主要应用之外新出现的基于??ＴＣＯ材料的应用领域包括电致变色器件（建筑物，汽车玻璃，显示领域等等）Ｗ及柔性??透明电路等领域
值得更多的探索Ｗ实现超材料在可见光波段Ｗ及近红外波段的实际应用７６’７８。了（：０材料因??其特殊的近红外区域类金属特性，其介电常数实部在近红外部分为负值同时又具有较小介??电常数虚部得到较大的关注。如图１．４所示，Ｎａ化．Ｇ．Ｖ等科学家制备出ＡＺＯ／ＺｎＯ周期性??堆叠结构７９如图１．４?（ｂ）插图所示，毎层薄膜厚度为６０ｎｍ，成功实现了?１．８４－２．４＾？１１区间??内实现了负巧射效果。图１．４?（ａ）为对应单层ＡＺＯＷ及ＺｎＯ材料的介电常数，当形成周??期性堆叠结构后其材料的等效介电常数在光轴的水平（Ｓ／／）与垂直方向（￡ｊ上出现各向??异性，当Ｒｅ（ｅ／／）＞０，Ｒｅ如）＜０即可出现负折射效呆，如图１．５所示，ＴＭ光经过周期堆叠??结构出现负折射率效应导致出射光被阻挡片阻挡被探测到光强减弱，而ＴＥ光没有负折射??效应，出射光强无变化７９。??＂４?：?２．５?口??￡ｚｎＯ?９?’?Ｉ￣￣ＨＩ?ｅ＂?巧??．．．．＊＊＊＊＊?＼＾〇．５?．３?ｅ＞Ｘ；Ｌｙ。３???站．．．．．三１．卸＂．．??１．６?１．８?２?２．２?２，４?２．６?１．６?＊?１．８?２?２．２?么４?２．６?°??Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｐｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｙｍ）??图１．４?（ａ）?ＡＺＯ?Ｗ及ＺｎＯ材料对应的介电常数，（ｂ）?ＡＺＯ巧０ｎｍ）／ＺｉｉＯ（６０ｎｍ）周期性堆叠结构对??应的垂直方向与水平方向介电常数分量
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【参考文献】：
期刊论文
[1]薄膜材料的椭圆偏振数据分析方法[J]. 李威,金承钰. 光谱实验室. 2010(01)
博士论文
[1]纳米尺度薄膜的制备及其光学性质的椭偏研究[D]. 高尚.山东大学 2013
本文编号：3366607
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２室温下制备在ＰＥＴ衬底上的ａ－ＩＧＺＯ町户Ｄ??Ｗ上仅为ＴＣＯ材料在化个广泛应用领域介绍，除了这些主要应用之外新出现的基于??ＴＣＯ材料的应用领域包括电致变色器件（建筑物，汽车玻璃，显示领域等等）Ｗ及柔性??透明电路等领域
值得更多的探索Ｗ实现超材料在可见光波段Ｗ及近红外波段的实际应用７６’７８。了（：０材料因??其特殊的近红外区域类金属特性，其介电常数实部在近红外部分为负值同时又具有较小介??电常数虚部得到较大的关注。如图１．４所示，Ｎａ化．Ｇ．Ｖ等科学家制备出ＡＺＯ／ＺｎＯ周期性??堆叠结构７９如图１．４?（ｂ）插图所示，毎层薄膜厚度为６０ｎｍ，成功实现了?１．８４－２．４＾？１１区间??内实现了负巧射效果。图１．４?（ａ）为对应单层ＡＺＯＷ及ＺｎＯ材料的介电常数，当形成周??期性堆叠结构后其材料的等效介电常数在光轴的水平（Ｓ／／）与垂直方向（￡ｊ上出现各向??异性，当Ｒｅ（ｅ／／）＞０，Ｒｅ如）＜０即可出现负折射效呆，如图１．５所示，ＴＭ光经过周期堆叠??结构出现负折射率效应导致出射光被阻挡片阻挡被探测到光强减弱，而ＴＥ光没有负折射??效应，出射光强无变化７９。??＂４?：?２．５?口??￡ｚｎＯ?９?’?Ｉ￣￣ＨＩ?ｅ＂?巧??．．．．＊＊＊＊＊?＼＾〇．５?．３?ｅ＞Ｘ；Ｌｙ。３???站．．．．．三１．卸＂．．??１．６?１．８?２?２．２?２，４?２．６?１．６?＊?１．８?２?２．２?么４?２．６?°??Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｐｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｙｍ）??图１．４?（ａ）?ＡＺＯ?Ｗ及ＺｎＯ材料对应的介电常数，（ｂ）?ＡＺＯ巧０ｎｍ）／ＺｉｉＯ（６０ｎｍ）周期性堆叠结构对??应的垂直方向与水平方向介电常数分量
值得更多的探索Ｗ实现超材料在可见光波段Ｗ及近红外波段的实际应用７６’７８。了（：０材料因??其特殊的近红外区域类金属特性，其介电常数实部在近红外部分为负值同时又具有较小介??电常数虚部得到较大的关注。如图１．４所示，Ｎａ化．Ｇ．Ｖ等科学家制备出ＡＺＯ／ＺｎＯ周期性??堆叠结构７９如图１．４?（ｂ）插图所示，毎层薄膜厚度为６０ｎｍ，成功实现了?１．８４－２．４＾？１１区间??内实现了负巧射效果。图１．４?（ａ）为对应单层ＡＺＯＷ及ＺｎＯ材料的介电常数，当形成周??期性堆叠结构后其材料的等效介电常数在光轴的水平（Ｓ／／）与垂直方向（￡ｊ上出现各向??异性，当Ｒｅ（ｅ／／）＞０，Ｒｅ如）＜０即可出现负折射效呆，如图１．５所示，ＴＭ光经过周期堆叠??结构出现负折射率效应导致出射光被阻挡片阻挡被探测到光强减弱，而ＴＥ光没有负折射??效应，出射光强无变化７９。??＂４?：?２．５?口??￡ｚｎＯ?９?’?Ｉ￣￣ＨＩ?ｅ＂?巧??．．．．＊＊＊＊＊?＼＾〇．５?．３?ｅ＞Ｘ；Ｌｙ。３???站．．．．．三１．卸＂．．??１．６?１．８?２?２．２?２，４?２．６?１．６?＊?１．８?２?２．２?么４?２．６?°??Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｐｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇ?化（ｙｍ）??图１．４?（ａ）?ＡＺＯ?Ｗ及ＺｎＯ材料对应的介电常数，（ｂ）?ＡＺＯ巧０ｎｍ）／ＺｉｉＯ（６０ｎｍ）周期性堆叠结构对??应的垂直方向与水平方向介电常数分量
【参考文献】：
期刊论文
[1]薄膜材料的椭圆偏振数据分析方法[J]. 李威,金承钰. 光谱实验室. 2010(01)
博士论文
[1]纳米尺度薄膜的制备及其光学性质的椭偏研究[D]. 高尚.山东大学 2013
本文编号：3366607
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