Sb掺杂ZTO透明导电薄膜的结构和性能

采用溶胶凝胶法和旋涂法制备Sb掺杂钙钛矿结构ZTO(ZnSnO_3)透明电薄膜,并借助XRD、SEM、XPS、UV-Vis和Hall效应测试等手段研究了其结构和性能。比较了Sb离子单独置换ZnSnO_3晶体中的Zn2+或Sn4+,以及同时置换Zn2+和Sn4+等3种置换方式所得薄膜的结晶状态,分析了不同置换方式形成的薄膜中Sb离子实际占有的晶格位置,以及Sb5+与Sb~(3+)的比例变化。探讨了不同置换方式晶体中氧空位(VO)、锌间隙(Zni)和锡离子变价(SnSn″)等结构缺陷相应的含量变化,并研究Sb离子掺杂浓度对薄膜晶体结构、结构缺陷和电阻率的影响。研究表明,3种置换方式的Sb掺杂ZTO薄膜均保持单一ZnSnO_3晶相,并且Sb离子均按设计的方案进入了相应的晶格位置,但不同置换方式的薄膜中,Sb5+与Sb~(3+)的比例不同,并且会随Sb离子浓度增大而逐渐减小。研究证明Sb离子置换方式以及掺杂浓度均会显著影响薄膜中载流子的浓度和迁移率,从而影响其电性能。在所制备的薄膜中,Sb离子单独置换Zn2+且组成为Sb_(0.15)Zn_(0.35)Sn_(0.5)O_(1.5)的薄膜电阻率最低,为0.423Ω·cm。此外,所有Sb掺杂ZTO薄膜在360~800 nm波长范围内透过率均在78%以上。     

Sb掺杂ZnSnO3透明导电薄膜：制备与性能

采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）和旋涂法制备了未掺杂的ZnSnO₃薄膜和掺入不同物质的量的Sb的ZnSnO₃薄膜。采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、霍尔效应仪（Hall）以及紫外-可见光（UV-Vis）等表征了热处理后薄膜的晶相、微观形貌、晶格缺陷、电学性能以及紫外-可见光透过率。结果表明：所有薄膜都是ZnSnO₃结构;与未掺Sb的ZnSnO₃薄膜相比,掺入Sb后的ZnSnO₃薄膜的电阻率都有不同程度的降低,其中掺入8mol%Sb的薄膜具有最低的电阻率0.96Ω·cm;缺陷研究表明：Sb的掺入使得晶格中的间隙锌离子含量增加,这有利于薄膜电阻率的降低;薄膜的紫外-可见光（UV-Vis）表明：在波长大于475nm的可见光范围内,掺入Sb的ZnSnO₃薄膜的可见光透过率都在80%以上。     

Sb掺杂ZnSnO_3透明导电薄膜:制备与性能(英文)

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)和旋涂法制备了未掺杂的ZnSnO3薄膜和掺入不同物质的量的Sb的ZnSnO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、霍尔效应仪(Hall)以及紫外-可见光(UV-Vis)等表征了热处理后薄膜的晶相、微观形貌、晶格缺陷、电学性能以及紫外-可见光透过率。结果表明:所有薄膜都是ZnSnO3结构;与未掺Sb的ZnSnO3薄膜相比,掺入Sb后的ZnSnO3薄膜的电阻率都有不同程度的降低,其中掺入8mol%Sb的薄膜具有最低的电阻率0.96Ω·cm;缺陷研究表明:Sb的掺入使得晶格中的间隙锌离子含量增加,这有利于薄膜电阻率的降低;薄膜的紫外-可见光(UV-Vis)表明:在波长大于475 nm的可见光范围内,掺入Sb的ZnSnO3薄膜的可见光透过率都在80%以上。     

聚苯胺对新型杂化透明导电薄膜制备和性能的影响

以聚苯胺和掺锑的氧化锡作为主要原料, 采用溶胶-凝胶法制备了新型有机-无机杂化透明导电薄膜. 薄膜的可见光透过率为85%以上, 电导率达到10⁰～10¹ S•cm^－1. 研究了聚苯胺含量的变化对浸涂液粘度、薄膜结构、光透过率、电导率的影响. 随着聚苯胺引入量的增加, 薄膜的电导率、可见光透过率均有所增大. 浸涂液的粘度可在长达25天的时间内保持稳定, 很适于浸涂工艺. 扫描电镜照片显示, 薄膜比较致密、均匀, 厚度为250 nm左右.     

溶胶凝胶法制备铜铁矿结构p型透明导电氧化物薄膜

铜铁矿结构p型透明导电氧化物(transparent conducting oxide, TCO)薄膜是一类在电子学领域具有广泛应用前景的新材料,因其可与n-TCO薄膜形成真正意义上的“透明器件”而备受关注。本文介绍了铜铁矿结构p-TCO的结构特性以及溶胶凝胶法的基本原理和特点;系统地介绍了溶胶凝胶法制备铜铁矿结构p-TCO薄膜的工艺;分析比较了有机醇盐、无机盐溶胶体系的优缺点;最后讨论了进一步的发展方向,指出溶胶凝胶法是一种高效可行的制备p-TCO薄膜的方法。     

石墨烯透明导电薄膜

石墨烯是一种新型二维晶体材料,它独特的单原子层结构显示出许多优异的物理化学性质。以石墨烯为原料制备的透明导电薄膜继承了石墨烯的优点,与氧化铟锡(ITO)薄膜相比,具有更好的力学强度、透光性以及化学稳定性,已逐渐成为全世界范围内的研究热点。本文首先介绍了石墨烯的光电性能,然后分别从石墨烯透明导电薄膜的前驱体和制备方法两个不同的角度,归纳总结了最近几年石墨烯透明导电薄膜的研究进展,就目前所面临的问题进行了讨论,并展望了石墨烯透明导电薄膜的未来发展。     

二氧化硅-聚苯胺(SiO2-PANI)杂化透明导电薄膜的制备和表征

本文采用溶胶-凝胶法,以3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和聚苯胺为主要原料,制备得到有机-无机杂化透明导电薄膜.着重研究制备过程中醋酸、间甲酚和聚苯胺含量对薄膜结构、导电性和可见光透过率的影响.通过红外光谱可知,采用溶胶-凝胶法可制得结构稳定的杂化导电材料.醋酸作为水解缩聚反应的反应剂和催化剂,当其与3-巯丙基三甲氧基硅烷的物质的量比为0.4时.MPIMS的水解缩聚速率和聚苯胺掺杂入无机前驱体的掺杂速率达到平衡.此外,透明杂化导电薄膜的方块电阻随间甲酚和聚苯胺含量的增加而降低,当间甲酚和3-巯丙基三甲氧基硅烷的物质的量比为5,聚苯胺和二氧化硅的质量比为3/7时,薄膜的方块电阻为3.23 kΩ/□,可见光透过率为80%.     

ZnSnO3透明导电薄膜：溶胶-凝胶法制备及性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)过程和旋涂法制备了Zn-Sn-O系统薄膜。通过对干凝胶的热重-差示扫描同步热分析(TG-DSC),研究了干凝胶在烧结过程中的反应历程。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FE-SEM)以及紫外-可见透过率(UV-Vis)等表征了烧结后薄膜的晶相、晶格缺陷、微观形貌以及紫外-可见光透过率。本文还研究了烧结温度、N2气氛热处理以及组成变化对薄膜电阻率的影响,结果表明:偏锡酸锌ZnSnO3晶体薄膜具有较低的电阻率;当nZn/(nZn+nSn)=50.3at%时,薄膜的电阻率达极小值,约为8.0×102Ω.cm。偏锡酸锌ZnSnO3晶体的导电机理研究表明:晶格中间隙阳离子含量的增加有利于薄膜电阻率的降低,而氧空位的形成则使其电阻率升高。薄膜的紫外-可见光透过率(UV-Vis)表明:偏锡酸锌ZnSnO3晶体薄膜在400~900 nm的可见光波段透过率可达80%以上。     

二氧化硅-聚苯胺(SiO2-PANI)杂化透明导电薄膜的制备和表征

本文采用溶胶-凝胶法,以3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和聚苯胺为主要原料,制备得到有机-无机杂化透明导电薄膜。着重研究制备过程中醋酸、间甲酚和聚苯胺含量对薄膜结构、导电性和可见光透过率的影响。通过红外光谱可知,采用溶胶-凝胶法可制得结构稳定的杂化导电材料。醋酸作为水解缩聚反应的反应剂和催化剂,当其与3-巯丙基三甲氧基硅烷的物质的量比为0.4时,MPTMS的水解缩聚速率和聚苯胺掺杂入无机前驱体的掺杂速率达到平衡。此外,透明杂化导电薄膜的方块电阻随间甲酚和聚苯胺含量的增加而降低,当间甲酚和3-巯丙基三甲氧基硅烷的物质的量比为5,聚苯胺和二氧化硅的质量比为3/7时,薄膜的方块电阻为3.23 kΩ/□,可见光透过率为80%。     

氮掺杂二氧化钛薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂Ti O2薄膜;利用X射线光电子能谱仪、紫外-可见光谱仪表征了所制备的薄膜的化学状态和光吸收性能;并考察了可见光照射下薄膜的亲水性能和光催化性能.结果表明:N通过取代部分O的方式进入到Ti O2薄膜中,且掺杂后在可见光区的光吸收增强;最优条件下,Ti O2-xNx薄膜的接触角由31°降到12°,亲水化速度常数为0.018,可见光照射3 h,亚甲基蓝的降解率达到45%.     

Electrical Properties of Transparent Doped Oxide Films

In the present study n-type and p-type transparent conductive TiO₂ films were prepared by using sol-gel method. The n-type TiO₂ films were obtained by using Ti(OC₃H ₇ ⁱ )₄ solutions co-doped with Ru and Ta. The films were uniform and transparent in all the conditions, and their crystalline phases were anatase when HCl or HNO₃ was used as a catalyst. The resistivity decreased with increasing Ta content and increased with increasing Ru content. Most of the films showed resistivity minima at a heat-treatment temperature of 700°C. The lowest resistivity of 10¹ 10² cm was attained. The p-type TiO₂ films were obtained by using Ti(OC₃H ₇ ⁱ )₄ solutions co-doped with Co and Nb (Sb). The films were also uniform and transparent when AcAc was used, while samples heat-treated at 800°C became opaque when HCl was added. Rutile single phase appeared when the films were heat-treated at 700°C. Logarithmic resistivity of films co-doped with Co and Nb was directly proportional to the reciprocal absolute temperature. On the other hand, the slopes for films co-doped with Co and Sb were different below and above 200°–220°C. The activation energy at the low-temperature region is as low as 0.17 eV, and the resistivity at room temperature is 10⁴ 10⁵ cm.     

导电聚合物LB膜

本文回顾了ＬＢ膜技术在导电聚合物体系中的利用，内容涉及共轭型导电聚合物（包括聚吡咯、聚噻吩、聚对亚苯基亚乙烯基、聚苯胺及其衍生物）ＬＢ膜的制备、结构表征、电导率与分子结构和分子堆砌之间的关系以及其他导电聚合物ＬＢ膜的研究现状。     

透明PANI/ATO杂化导电薄膜的制备与表征

以聚苯胺和掺锑的氧化锡作为主要原料、采用溶胶-凝胶法制备了新型有机-无机杂化的透明导电薄膜，薄膜的可见光透过率为80%以上、电导率达到1~10 S·cm^-1。着重研究了制备过程中热处理温度、引入水量以及浸涂液浓度对薄膜的结构、可见光透过率和电导率的影响。确定了薄膜的最佳工艺条件为： 热处理温度为300 ℃、引入水量为R_w = 12、浸涂液的浓度为114 g·L^-1。浸涂液的粘度可在长达25 d的时间内保持稳定。     

基于喷墨打印石墨烯透明导电薄膜研究进展

随着柔性电子产品的应用日渐广泛,采用喷墨打印技术制备大面积柔性电子产品的技术引起了人们的关注。石墨烯由于具有优异的光学和机械性能,成为制备透明导电薄膜的理想材料。石墨烯可以通过物理或化学方法制备得到。而喷墨打印技术因具有成本低廉、操作简单等优点成为制备大面积柔性电子产品的方法之一。本文首先对石墨烯的性质和制备方法进行了简述,然后分别阐述了喷墨打印墨水条件和喷墨打印图案化控制,最后总结了透明导电薄膜的应用进展以及发展趋势。     

丝网印刷法制备纳米银线透明导电薄膜

以高纯纳米银线作为导电介质,采用低成本丝网印刷法在普通透明玻璃基底上制备纳米银线薄膜层。经低温退火处理后,采用冷场发射扫描电子显微镜对薄膜的形貌进行表征;分别采用紫外可见分光光度计和四探针测试仪对薄膜的光学透过率和导电性能进行测试。实验系统研究了印刷浆料中纳米银线的含量、印刷层数和退火温度对薄膜的光学透过率和导电性能的影响。当印刷浆料中纳米银线的含量为3%(w/w),印刷层数达到3层,经低温275℃退火后,可制备出光电性能良好的纳米银线薄膜,该薄膜最大可见光透过率为39.4%,表面方块电阻仅为25.6Ω·□~(-1)。