PET基柔性O/M/O结构透明薄膜电极的制备及光电性能研究
发布时间:2020-12-18 15:44
氧化物-金属-氧化物(Oxide-Metal-Oxide,OMO)透明导电薄膜结构与单层透明导电氧化物(TCO)薄膜相比,具有很多优点:降低薄膜整体厚度,增加柔韧性,利于工业化生产,薄膜稳定性好等。但由于金属层的加入,薄膜的导电性和透光性之间存在着严重的矛盾,通过掺杂对中间层金属进行改性,以改变金属薄膜在氧化物上的生长方式,获得超薄的连续金属膜层,可以大幅提高薄膜的光电性能。本文采用室温磁控溅射的方法,在柔性基底上沉积OMO结构薄膜电极,利用反应磁控溅射的方法沉积中间金属A1层,研究沉积时间和氧气流量对中间金属层A1在不同氧化物表面生长时的表面形貌、光学性能以及电学性能的影响,并分析了薄膜光电性能与薄膜微观结构、表面形貌等的内在联系,探索了薄膜的最佳制备条件。本文制备的ITO-A1-ITO结构薄膜电极,底层和顶层ITO厚度仅20nm,薄膜总厚度在50-70 nm之间,薄膜柔韧性有极大改善,通过FESEM、AFM等测试方法研究了 A1薄膜在ITO表面的生长过程发现,A1在ITO表面以三维颗粒状方式生长。对中间层进行微量的氧掺杂后,A1薄膜由三维颗粒状生长变为二维层状生长,当氧气流量为0....
【文章来源】:山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:89 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 透明导电薄膜的研究现状
2O3薄膜及其掺杂体系"> 1.2.1 In2O3薄膜及其掺杂体系
1.2.2 ZnO薄膜及其掺杂体系
2薄膜及其掺杂体系"> 1.2.3 SnO2薄膜及其掺杂体系
1.2.4 碳纳米材料透明导电薄膜
1.3 氧化物.金属-氧化物结构透明导电薄膜
1.4 透明导电薄膜的制备技术
1.4.1 真空蒸发法
1.4.2 化学气相沉积
1.4.3 溶胶-凝胶法
1.4.4 喷雾热分解法
1.4.5 磁控溅射法
1.5 选题意义及研究内容
第二章 实验方案及研究方法
2.1 技术路线图
2.2 薄膜电极的制备方法
2.2.1 试验用原材料及设备
x-Oxide电极的制备方法"> 2.2.2 Oxide-AlOx-Oxide电极的制备方法
2.3 薄膜电极的分析测试方法
2.3.1 扫描电子显微镜
2.3.2 原子力显微镜
2.3.3 紫外/可见/近红外分光光度计
2.3.4 四探针电阻测量仪
2.3.5 霍尔效应测试系统
x/ITO透明导电薄膜的制备及表征">第三章 ITO/AlOx/ITO透明导电薄膜的制备及表征
x薄膜微观形貌表征"> 3.1 ITO/AlOx薄膜微观形貌表征
3.1.1 氧掺杂前后Al薄膜微观形貌演变
x表面粗糙度分析"> 3.1.2 ITO/AlOx表面粗糙度分析
x薄膜表面高度分析"> 3.1.3 ITO/AlOx薄膜表面高度分析
x/ITO薄膜电极的光学性能"> 3.2 ITO/AlOx/ITO薄膜电极的光学性能
3.2.1 ITO/Al/ITO的光学性能
x/ITO的光学性能"> 3.2.2 ITO/AlOx/ITO的光学性能
x/ITO薄膜电极的电学性能"> 3.3 ITO/AlOx/ITO薄膜电极的电学性能
3.3.1 ITO/Al/ITO的电学性能
x/ITO的电学性能"> 3.3.2 ITO/AlOx/ITO的电学性能
x/ITO薄膜电极光电性能分析"> 3.4 ITO/AlOx/ITO薄膜电极光电性能分析
3.5 本章小结
x/ZnO透明导电薄膜电极">第四章 ZnO/AlOx/ZnO透明导电薄膜电极
x薄膜的表面形貌"> 4.1 ZnO/AlOx薄膜的表面形貌
x表面形貌的影响"> 4.1.1 氧掺杂对ZnO/AlOx表面形貌的影响
x表面粗糙度的影响"> 4.1.2 氧掺杂对ZnO/AlOx表面粗糙度的影响
x表面高度的影响"> 4.1.3 氧掺杂对ZnO/AlOx表面高度的影响
x/ZnO薄膜光学性能的影响"> 4.2 氧掺杂对ZnO/AlOx/ZnO薄膜光学性能的影响
4.2.1 ZnO/Al/ZnO的光学性能
x/ZnO的光学性能"> 4.2.2 ZnO/AlOx/ZnO的光学性能
x/ZnO薄膜的电学性能"> 4.3 氧掺杂对ZnO/AlOx/ZnO薄膜的电学性能
4.3.1 ZnO/Al/ZnO的电学性能
x/ZnO的电学性能"> 4.3.2 ZnO/AlOx/ZnO的电学性能
x/ZnO薄膜光电性能分析"> 4.4 ZnO/AlOx/ZnO薄膜光电性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
附录
附件
【参考文献】:
期刊论文
[1]柔性ZnO基透明导电薄膜的研究进展[J]. 王然龙,阮海波. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(05)
[2]磁控溅射技术的原理与发展[J]. 王俊,郝赛. 科技创新与应用. 2015(02)
[3]石墨烯透明导电薄膜的合成与表征[J]. 王永祯,王勇,刘志涛,蔡晓岚. 中国有色金属学报. 2014(07)
[4]化学法制备石墨烯基透明导电薄膜的研究进展[J]. 李秀强,张东. 功能材料. 2014(S1)
[5]宽禁带稀磁半导体材料研究进展[J]. 黄庆红. 新材料产业. 2013(11)
[6]溅射功率对钛镓共掺杂氧化锌透明导电薄膜光电性能的影响[J]. 张腾,钟志有,汪浩. 人工晶体学报. 2013(07)
[7]石墨烯柔性透明导电薄膜的制备[J]. 史永胜,刘丹妮,曹中林,马猛飞,杨巍巍. 液晶与显示. 2013(02)
[8]透明导电薄膜的研究进展[J]. 刘晓菲,王小平,王丽军,杨灿,王子凤. 激光与光电子学进展. 2012(10)
[9]磁控溅射技术及其发展[J]. 李芬,朱颖,李刘合,卢求元,朱剑豪. 真空电子技术. 2011(03)
[10]溶胶-凝胶法的基本原理、发展及应用现状[J]. 王焆,李晨,徐博. 化学工业与工程. 2009(03)
博士论文
[1]铜基多层膜结构柔性透明电极的制备及应用[D]. 赵国庆.山东大学 2016
[2]PET基柔性太阳能电池薄膜电极的制备及其光电转换性能的研究[D]. 王薇.山东大学 2014
[3]纳米碳材料的制备及其薄膜透明导电和场发射性能的研究[D]. 钱敏.华东师范大学 2012
[4]ZnO基透明导电膜的制备与掺杂研究[D]. 龚丽.浙江大学 2011
[5]ZnO薄膜的掺杂和光电性质研究[D]. 孙利杰.中国科学技术大学 2010
本文编号:2924249
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【文章页数】:89 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 透明导电薄膜的研究现状
2O3薄膜及其掺杂体系"> 1.2.1 In2O3薄膜及其掺杂体系
1.2.2 ZnO薄膜及其掺杂体系
2薄膜及其掺杂体系"> 1.2.3 SnO2薄膜及其掺杂体系
1.2.4 碳纳米材料透明导电薄膜
1.3 氧化物.金属-氧化物结构透明导电薄膜
1.4 透明导电薄膜的制备技术
1.4.1 真空蒸发法
1.4.2 化学气相沉积
1.4.3 溶胶-凝胶法
1.4.4 喷雾热分解法
1.4.5 磁控溅射法
1.5 选题意义及研究内容
第二章 实验方案及研究方法
2.1 技术路线图
2.2 薄膜电极的制备方法
2.2.1 试验用原材料及设备
x-Oxide电极的制备方法"> 2.2.2 Oxide-AlOx-Oxide电极的制备方法
2.3 薄膜电极的分析测试方法
2.3.1 扫描电子显微镜
2.3.2 原子力显微镜
2.3.3 紫外/可见/近红外分光光度计
2.3.4 四探针电阻测量仪
2.3.5 霍尔效应测试系统
x/ITO透明导电薄膜的制备及表征">第三章 ITO/AlOx/ITO透明导电薄膜的制备及表征
x薄膜微观形貌表征"> 3.1 ITO/AlOx薄膜微观形貌表征
3.1.1 氧掺杂前后Al薄膜微观形貌演变
x表面粗糙度分析"> 3.1.2 ITO/AlOx表面粗糙度分析
x薄膜表面高度分析"> 3.1.3 ITO/AlOx薄膜表面高度分析
x/ITO薄膜电极的光学性能"> 3.2 ITO/AlOx/ITO薄膜电极的光学性能
3.2.1 ITO/Al/ITO的光学性能
x/ITO的光学性能"> 3.2.2 ITO/AlOx/ITO的光学性能
x/ITO薄膜电极的电学性能"> 3.3 ITO/AlOx/ITO薄膜电极的电学性能
3.3.1 ITO/Al/ITO的电学性能
x/ITO的电学性能"> 3.3.2 ITO/AlOx/ITO的电学性能
x/ITO薄膜电极光电性能分析"> 3.4 ITO/AlOx/ITO薄膜电极光电性能分析
3.5 本章小结
x/ZnO透明导电薄膜电极">第四章 ZnO/AlOx/ZnO透明导电薄膜电极
x薄膜的表面形貌"> 4.1 ZnO/AlOx薄膜的表面形貌
x表面形貌的影响"> 4.1.1 氧掺杂对ZnO/AlOx表面形貌的影响
x表面粗糙度的影响"> 4.1.2 氧掺杂对ZnO/AlOx表面粗糙度的影响
x表面高度的影响"> 4.1.3 氧掺杂对ZnO/AlOx表面高度的影响
x/ZnO薄膜光学性能的影响"> 4.2 氧掺杂对ZnO/AlOx/ZnO薄膜光学性能的影响
4.2.1 ZnO/Al/ZnO的光学性能
x/ZnO的光学性能"> 4.2.2 ZnO/AlOx/ZnO的光学性能
x/ZnO薄膜的电学性能"> 4.3 氧掺杂对ZnO/AlOx/ZnO薄膜的电学性能
4.3.1 ZnO/Al/ZnO的电学性能
x/ZnO的电学性能"> 4.3.2 ZnO/AlOx/ZnO的电学性能
x/ZnO薄膜光电性能分析"> 4.4 ZnO/AlOx/ZnO薄膜光电性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
附录
附件
【参考文献】:
期刊论文
[1]柔性ZnO基透明导电薄膜的研究进展[J]. 王然龙,阮海波. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(05)
[2]磁控溅射技术的原理与发展[J]. 王俊,郝赛. 科技创新与应用. 2015(02)
[3]石墨烯透明导电薄膜的合成与表征[J]. 王永祯,王勇,刘志涛,蔡晓岚. 中国有色金属学报. 2014(07)
[4]化学法制备石墨烯基透明导电薄膜的研究进展[J]. 李秀强,张东. 功能材料. 2014(S1)
[5]宽禁带稀磁半导体材料研究进展[J]. 黄庆红. 新材料产业. 2013(11)
[6]溅射功率对钛镓共掺杂氧化锌透明导电薄膜光电性能的影响[J]. 张腾,钟志有,汪浩. 人工晶体学报. 2013(07)
[7]石墨烯柔性透明导电薄膜的制备[J]. 史永胜,刘丹妮,曹中林,马猛飞,杨巍巍. 液晶与显示. 2013(02)
[8]透明导电薄膜的研究进展[J]. 刘晓菲,王小平,王丽军,杨灿,王子凤. 激光与光电子学进展. 2012(10)
[9]磁控溅射技术及其发展[J]. 李芬,朱颖,李刘合,卢求元,朱剑豪. 真空电子技术. 2011(03)
[10]溶胶-凝胶法的基本原理、发展及应用现状[J]. 王焆,李晨,徐博. 化学工业与工程. 2009(03)
博士论文
[1]铜基多层膜结构柔性透明电极的制备及应用[D]. 赵国庆.山东大学 2016
[2]PET基柔性太阳能电池薄膜电极的制备及其光电转换性能的研究[D]. 王薇.山东大学 2014
[3]纳米碳材料的制备及其薄膜透明导电和场发射性能的研究[D]. 钱敏.华东师范大学 2012
[4]ZnO基透明导电膜的制备与掺杂研究[D]. 龚丽.浙江大学 2011
[5]ZnO薄膜的掺杂和光电性质研究[D]. 孙利杰.中国科学技术大学 2010
本文编号:2924249
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