石墨烯/金属网孔复合膜透明电极的制备及应用研究

发布时间：2023-06-02 19:44

　　随着柔性显示、太阳能电池及触摸屏等柔性电子器件的快速发展,柔性、廉价、性能佳等优势特性的新型透明电极得到越来越多学者、企业的重视。目前的透明电极以磁控溅射工艺制作的ITO薄膜为主,但ITO的原材料成本高,且其本身的脆弱性,不适合于制备柔性电子器件。ITO薄膜的新一代替代品,如碳纳米材料、金属网孔等新型透明电极开启了新的方向。然而,新型透明电极的进一步发展及应用仍然受到一些制约的因素。首先,采用化学气相沉积合成石墨烯的几乎接近透明,但由于其本身多晶结构的缺陷,使得石墨烯的导电性差。其次,金属网孔薄膜虽然导电性较好,但网孔的非导电孔洞在很小时光透射能力低,而孔洞较大时又无法独立作为透明电极制作光电子器件。从以上两个制约因素出发,本文结合了石墨烯与金属网孔两者的优点。在基本保持金属网孔的高透过率下,利用石墨烯覆盖网孔的非导电孔洞,获得石墨烯/金属网孔复合结构连续性薄膜。本文主要基于石墨烯与金属网孔复合结构薄膜透明电极的构造、性能及应用开展系统地研究。采用化学气相沉积法合成大面积石墨烯。利用金属催化剂作为生长衬底,经过高温退火处理后,通过碳源裂解的碳原子沉积在多晶衬底表面,碳原子在其表面成核及...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯与金属网新型透明电极
        1.2.1 石墨烯透明电极
        1.2.2 金属网孔透明电极
            1.2.2.1 溶液法金属纳米线网孔透明电极
            1.2.2.2 模板法金属网孔透明电极
            1.2.2.3 复合膜金属网孔透明电极
    1.3 新型透明电极在柔性电子器件的应用
    1.4 论文的研究内容及创新点
        1.4.1 研究内容提纲
        1.4.2 创新点
第二章 实验制备与表征系统
    2.1 薄膜与器件制备系统
        2.1.1 石墨烯化学气相沉积生长系统
        2.1.2 高真空磁控溅射镀膜系统
        2.1.3 有机光电子器件超高真空制备系统
    2.2 结构表征
        2.2.1 光学显微镜
        2.2.2 激光共焦显微镜
        2.2.3 扫描电子显微镜
        2.2.4 原子力显微镜
    2.3 物性表征
        2.3.1 显微共焦拉曼光谱仪
        2.3.2 台阶仪
        2.3.3 四探针测试仪
        2.3.4 薄膜透光率测试仪
第三章 石墨烯薄膜的大面积生长及转移
    3.1 大面积单层石墨烯的化学气相沉积生长
    3.2 石墨烯薄膜的转移技术
        3.2.1 PMMA转移法
        3.2.2 卷对卷转移法
    3.3 石墨烯薄膜表征分析
        3.3.1 表面形貌分析
        3.3.2 拉曼光谱分析
        3.3.3 EDS能谱分析
    3.4 石墨烯的光学和电学特性及抗氧化性能
        3.4.1 石墨烯的光学和电学特性
        3.4.2 石墨烯的抗氧化性能
    3.5 本章小结
第四章 网络裂纹掩膜法制备的金属网孔薄膜及其性能研究
    4.1 利用网络裂纹掩膜技术制备金属网孔薄膜
        4.1.1 丙烯酸乳液网络裂纹掩膜法
        4.1.2 蛋清凝胶网络裂纹掩膜法
    4.2 金属网孔薄膜的转移技术
    4.3 金属网孔薄膜的光学和电学特性研究
    4.4 本章小结
第五章 石墨烯/金属网孔复合膜透明电极及其应用
    5.1 石墨烯/金属网孔复合薄膜的制备
    5.2 复合膜透明电极的性能测试
        5.2.1 光传输特性
        5.2.2 机械柔韧性
        5.2.3 可折叠性
        5.2.4 热氧化稳定性
    5.3 有机发光二极管的制备与测试
        5.3.1 实验材料的准备
        5.3.2 器件的制备
        5.3.3 器件的测试与光电性能分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 前景展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3827916