多孔ZnO薄膜的制备、结构和光学性能研究
发布时间：2020-12-23 14:13
高压钠灯作为一种高性能的电光源,它具有发光效率高、耗电少和透雾能力强等优点,因此被广泛应用于各类照明场所。但其关键部件Al2O3透明陶瓷的透光率较低,限制了高压钠灯的光效和使用寿命。增透膜是一种能够有效减少基底表面反射、增加光线透过的薄膜,如果将其镀制在透明陶瓷上,可以增加陶瓷的透光率,进一步提升高压钠灯的光学性能,具有重要的经济意义和社会意义。在众多的增透膜材料中,由于ZnO薄膜是一种宽带隙的半导体材料,在可见光波段内有较高的透过率,具有良好的热稳定性和化学稳定性,且制备工艺简单,适合工业化生产,因此是Al2O3透明陶瓷增透膜的理想材料。本文以制备高透光率的ZnO薄膜为主要目的,研究了多孔ZnO薄膜、Cr掺杂ZnO薄膜的制备及其相应的作用机理,主要的研究内容如下:利用溶胶凝胶法制备了不同浓度的均匀稳定的ZnO溶胶,并在Al2O3透明陶瓷基底上提拉镀制了多孔薄膜。研究发现,在相同的成孔剂作用下,通过调节ZnO的溶胶浓度,可以改变薄膜中晶粒的生长取向和表面的...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
增透膜的增透原理图
投射到增透膜上，除了会发生反射光的干涉相消外，，如图 1.2 所示。入射光 a 在进入薄膜时，会发生折薄膜-基底界面时会再次发生折射和反射，最终获得线在 C 点产生半波损失但在 B 点却没有半波损失，疏介质上发生的。透射光 b1是入射光线 b 在经过薄在半波损失。因此，两束透射光的光程差可表示为[1 = 2 214( )代入上式可得： =λ，则满足透射光干涉相长的 = 2 2 = 0,1,2, 当器件上镀制的薄膜满足上式中的条件时，将会发生涉增强现象，从而可以提高薄膜的透光率，提升器件的
积法(Physical vapor deposition)、化学气相沉积法(Chemic和溶胶凝胶法（Sol-gel method）等[15-18]。物理气相沉积法相沉积法是利用溅射或蒸发等物理方法，将成膜物质在靶源处后粒子在透过真空的空间后逐渐沉积在基底上而形成薄膜镀层目前，根据对成膜物质蒸发方式的不同，物理气相沉积法主要、真空蒸镀成膜和离子镀膜等。下面对这些成膜方法进行详细射：在真空的环境下，将氩气通入反应室，并在溅射靶和基片的电场，随着反应室两端的电极的不断变换，氩气与震荡的电获得等离子体。接着，在磁场的洛伦兹力作用下，等离子体以向电极，并连续轰击目标。最后，靶材原子受到离子的影响，在基体表面，形成薄膜。图 1.3 为磁控溅射成膜的原理图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳液模板法构筑聚合物表面有序多孔膜及孔结构功能化[J]. 梁静,张桂兰,王更新,李豹,吴立新. 科学通报. 2017(06)
[2]耐环境性SiO2/SiO2-TiO2增透膜的设计与制备[J]. 叶龙强,张欣向,肖波,业海平,江波. 高等学校化学学报. 2012(05)
[3]有序多孔结构二氧化钛薄膜的制备和应用[J]. 赵莉南,王藜,胡晓斌,张荻. 材料科学与工程学报. 2011(06)
[4]硅太阳电池用MgF2/ZnS双层减反射薄膜的制备及表征[J]. 孙秀菊,李海玲,励旭东,任丙彦,周春兰,赵雷,王文静. 人工晶体学报. 2009(03)
[5]溶胶-凝胶法MgF2紫外增透膜的制备和性能研究[J]. 崔延霞,张磊,徐耀,吴东,孙予罕,吕海兵,王海军,蒋晓东. 强激光与粒子束. 2008(03)
[6]有机小分子模板法合成二氧化钛中孔材料[J]. 郑金玉,丘坤元,危岩. 高等学校化学学报. 2000(04)
[7]PEG对SiO2溶胶-凝胶中颗粒度分布和孔结构的影响[J]. 汤加苗,朱从善,夏海平,范文浩,吴东,孙予罕. 材料研究学报. 1998(01)
博士论文
[1]掺杂ZnO薄膜的结构、表面形貌及光学性能的研究[D]. 房东玉.天津大学 2014
硕士论文
[1]溶胶—凝胶法制备ZnO纳米薄膜的掺杂研究[D]. 李高增.山东大学 2013
[2]多孔二氧化硅材料的制备与表征[D]. 杜平.兰州理工大学 2011
本文编号：2933848
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
增透膜的增透原理图
投射到增透膜上，除了会发生反射光的干涉相消外，，如图 1.2 所示。入射光 a 在进入薄膜时，会发生折薄膜-基底界面时会再次发生折射和反射，最终获得线在 C 点产生半波损失但在 B 点却没有半波损失，疏介质上发生的。透射光 b1是入射光线 b 在经过薄在半波损失。因此，两束透射光的光程差可表示为[1 = 2 214( )代入上式可得： =λ，则满足透射光干涉相长的 = 2 2 = 0,1,2, 当器件上镀制的薄膜满足上式中的条件时，将会发生涉增强现象，从而可以提高薄膜的透光率，提升器件的
积法(Physical vapor deposition)、化学气相沉积法(Chemic和溶胶凝胶法（Sol-gel method）等[15-18]。物理气相沉积法相沉积法是利用溅射或蒸发等物理方法，将成膜物质在靶源处后粒子在透过真空的空间后逐渐沉积在基底上而形成薄膜镀层目前，根据对成膜物质蒸发方式的不同，物理气相沉积法主要、真空蒸镀成膜和离子镀膜等。下面对这些成膜方法进行详细射：在真空的环境下，将氩气通入反应室，并在溅射靶和基片的电场，随着反应室两端的电极的不断变换，氩气与震荡的电获得等离子体。接着，在磁场的洛伦兹力作用下，等离子体以向电极，并连续轰击目标。最后，靶材原子受到离子的影响，在基体表面，形成薄膜。图 1.3 为磁控溅射成膜的原理图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳液模板法构筑聚合物表面有序多孔膜及孔结构功能化[J]. 梁静,张桂兰,王更新,李豹,吴立新. 科学通报. 2017(06)
[2]耐环境性SiO2/SiO2-TiO2增透膜的设计与制备[J]. 叶龙强,张欣向,肖波,业海平,江波. 高等学校化学学报. 2012(05)
[3]有序多孔结构二氧化钛薄膜的制备和应用[J]. 赵莉南,王藜,胡晓斌,张荻. 材料科学与工程学报. 2011(06)
[4]硅太阳电池用MgF2/ZnS双层减反射薄膜的制备及表征[J]. 孙秀菊,李海玲,励旭东,任丙彦,周春兰,赵雷,王文静. 人工晶体学报. 2009(03)
[5]溶胶-凝胶法MgF2紫外增透膜的制备和性能研究[J]. 崔延霞,张磊,徐耀,吴东,孙予罕,吕海兵,王海军,蒋晓东. 强激光与粒子束. 2008(03)
[6]有机小分子模板法合成二氧化钛中孔材料[J]. 郑金玉,丘坤元,危岩. 高等学校化学学报. 2000(04)
[7]PEG对SiO2溶胶-凝胶中颗粒度分布和孔结构的影响[J]. 汤加苗,朱从善,夏海平,范文浩,吴东,孙予罕. 材料研究学报. 1998(01)
博士论文
[1]掺杂ZnO薄膜的结构、表面形貌及光学性能的研究[D]. 房东玉.天津大学 2014
硕士论文
[1]溶胶—凝胶法制备ZnO纳米薄膜的掺杂研究[D]. 李高增.山东大学 2013
[2]多孔二氧化硅材料的制备与表征[D]. 杜平.兰州理工大学 2011
本文编号：2933848
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