铜纳米线柔性透明导电薄膜的制备和性能研究

为寻找替代硬质氧化铟锡的新型柔性透明导电薄膜,采用液相还原法制备了大长径比的铜纳米线,并利用喷涂法实现铜纳米线柔性透明导电薄膜的制备。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对形貌和相结构进行了分析,并用紫外可见分光光度计和四探针测试仪分别对铜纳米线柔性透明导电薄膜的电学性能和光学性能进行了表征测试。结果表明,铜纳米线直径约为40 nm,长度为10～20μm,具有高长径比、分散性好、形貌规整的特点。同时,铜纳米线薄膜的电学和光学性能优异,方阻约为100Ω/,在550 nm处的光透射率为82%左右。该薄膜还具有较好的温度稳定性,耐温可达110℃,且其方阻在不同弯折程度下变化不大,具有良好的抗弯折性,可用于柔性可穿戴电子产品。     

基于微结构的银纳米线透明导电薄膜的光电性能北大核心

首先,采用光刻技术并结合湿法刻蚀工艺,在玻璃衬底上制备出蜂窝状分布的圆台阵列微结构,从占空比和反射、透射光线分布的角度分析其光学性能。然后,采用水热法制备银纳米线,并对样品进行X射线衍射（XRD）物相分析和扫描电子显微镜（SEM）微观形貌表征,得到平均直径为80 nm、长度为110μm、长径比大于1 000的超细长银纳米线。最后,通过浓硫酸和双氧水的混合溶液对微结构表面改性,并采用变速旋涂法将银纳米线与微结构完美嵌合,从而制备出基于玻璃衬底上圆台阵列微结构的银纳米线透明导电薄膜,其光电性能优良,测得其可见光透过率为85.97%、方块电阻平均值为23.1Ω/□。     

一种氧化石墨烯-银纳米线可拉伸透明导电薄膜

柔性电子器件主要应用于折叠手机、医疗健康监测、人工智能和太阳能电池等方面,是当前研究的热点。针对银纳米线(AgNW)与衬底之间存在的粘附性较弱、易剥落、在空气中易氧化而使阻值变大等问题,文章设计了一种以PDMS为柔性衬底的三层透明导电薄膜,探究了曝光次数和氧化石墨烯不同涂覆方式对薄膜光电特性的影响。结果表明,该导电薄膜达到了12 Ω/□的方块电阻,透过率超过80%。在48%的拉伸情况下仍然保持着较好的导电性。     

基于银纳米线的柔性透明电极的制备及性能研究

有机发光二极管(organic light emitting diodes, OLEDs)可以柔性制备,在未来的可穿戴应用上有广阔的发展前景,而柔性透明电极(flexible transparent electrode, FTE)的性能直接影响着柔性OLED的性能。本文基于银纳米线(AgNWs)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)制备了FTE,并采用甲醇浸渍、氩等离子处理、紫外辐射3种不同的方式对该电极进行处理,优化FTE的光电性能。研究发现：甲醇浸渍,可减少AgNWs上聚合物的包覆;等离子体处理和紫外辐射,可对AgNWs进行焊接;而两种方式的协同作用则可以对FTE的光电性能进一步优化。实验获得最优FTE的方阻为14.18Ω/sq,在550 nm处的透过率可达到84%以上。经过500次弯曲测试后,FTE的方阻变化率低于15%。本文的工作对FTE的制备及优化提供了可行性方案。     

RF磁控溅射制备AZO透明导电薄膜及其性能

室温下采用RF磁控溅射技术在石英衬底E制备了多晶ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜,通过XRD,AFM,AES,Hall效应及透射光谱等测试研究了RF溅射功率、氩气压强对薄膜的结构、电学和光学性能的影响.分析表明:在最优条件下(溅射功率为250W,氩气压强为1.2Pa时),180nm AZO薄膜的电阻率为2.68×10-3 Ω·cm,可见光区平均透射率为90%,适合作为发光二极管和太阳能电池的透明电极.所制备的AZO薄膜具有c轴择优取向,晶粒问界中的O原子吸附是限制薄膜电学性能的主要因素.     

NZO透明导电薄膜的制备及其性能研究

室温下,采用直流磁控溅射法,在玻璃衬底上制备出Nb掺杂ZnO(NZO,ZnO:Nb)透明导电薄膜。研究了靶与衬底之间的距离对NZO薄膜结构、形貌、光学及电学性能的影响。实验结果表明,不同靶基距下制备的NZO薄膜均为c轴择优取向生长,(002)衍射峰的强度随着靶基距的减小而增大。靶基距增大时,薄膜表面逐步趋向平整光滑、均匀致密,薄膜的厚度逐渐减小。在靶基距为60mm时,制备的薄膜厚为355.4nm,电阻率具有最小值(6.04×10-4Ω.cm),在可见光区的平均透过率达到92.5%,其光学带隙为3.39eV。     

RF磁控溅射制备AZO透明导电薄膜及其性能

室温下采用RF磁控溅射技术在石英衬底上制备了多晶ZnO: Al (AZO）透明导电薄膜,通过XRD,AFM,AES,Hall效应及透射光谱等测试研究了RF溅射功率、氩气压强对薄膜的结构、电学和光学性能的影响. 分析表明:在最优条件下（溅射功率为250W,氩气压强为1.2Pa时）, 180nm AZO薄膜的电阻率为2.68E-3 Ω· cm,可见光区平均透射率为90%,适合作为发光二极管和太阳能电池的透明电极. 所制备的AZO薄膜具有c轴择优取向,晶粒间界中的O原子吸附是限制薄膜电学性能的主要因素.     

AZO透明导电薄膜的制备

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜,并借助XRD、SEM等表征方法,研究了溅射功率和衬底温度对薄膜结构、表面形貌及光电特性的影响。结果表明,制备薄膜的最佳溅射功率和衬底温度分别为180 W、200℃,在此条件下制备的AZO薄膜具有明显的c轴(002)择优取向,其最低方块电阻为18/□,在可见光范围内的平均透光率超过91%,且透明导电性能优于目前平板显示器的要求,有望取代现在市场上的主流氧化铟锡(ITO)薄膜。     

无颗粒银导电墨水及高导电率银薄膜的制备及其性能研究

以酒石酸银为原料、1,2丙二胺为络合剂、无水乙醇为溶剂制备了无颗粒银基导电墨水,将该墨水棒涂于玻璃、PET、PI和相纸基板,在加热板上130℃固化5 min获得银膜,通过XRD、FTIR、TG-DSC、FE-SEM和四探针测电阻率方法对合成的酒石酸银粉体、导电墨水和银膜进行表征。结果表明:导电墨水的分解温度远低于银前驱体的分解温度;在不同基板上的银薄膜表现出不同的形貌和颗粒尺寸,其中相纸基板上的电阻率最低为6.7×10~(–6)?·cm。喷墨打印银线条于PI基板,130℃固化5 min后,银线条宽度约100μm,表面平整光滑且微观组织致密,在柔性印刷方向有良好的应用前景。     

SnO2-x透明导电薄膜的制备及其导电性能研究

以金属有机化合物(MO)四甲基锡[Sn(CH3)4]为源物质,采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),在玻璃片上制备了SnO2–x薄膜。并用XRD、AFM等对样品进行分析。结果表明,氧气与四甲基锡(氮气携带)流量比为10:6,衬底温度为150℃,淀积时间为2h制备的薄膜表面平整,方块电阻大约为36.5?/□,紫外–可见光透射率在90%以上。     

掺铝ZnO透明导电薄膜的制备及光电性能研究

采用RF磁控溅射法制备了掺铝ZnO(AZO)透明导电薄膜,用X射线衍射仪、分光光度计和四探针仪等,研究了沉积温度对薄膜晶体结构和光电性能的影响。结果表明,AZO薄膜为六方纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)择优取向。沉积温度对薄膜的择优取向程度、晶粒尺寸、透射率和导电性能等具有明显的影响。当沉积温度为400℃时,AZO薄膜最大晶粒尺寸为37.21nm、可见光范围平均透射率为85.5%、优良指数为1.30×10-2?-1。     

Al-Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜制备及光电性能研究

采用直流磁控溅射法,在室温水冷玻璃衬底上制备出Al-Zr共掺杂的ZnO透明导电薄膜。研究结果表明,Ar气压强对Al-Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜的结构和电阻率有显著影响。X射线衍射(XRD)表明,Al-Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有C轴择优取向。扫描电镜(SEM)观察表明,Ar气压强对Al-Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜的微观结构影响较大。薄膜的厚度随Ar气压强的增加而变薄,在Ar气压强为2.5Pa时,制备的Al-Zr共掺杂ZnO薄膜电阻率具有最小值1.01×10-3Ω.cm,在可见光区(500～800nm)平均透过率超过93%。     

sol-gel法制备ATO透明导电薄膜

以无水SnCl4为原料,通过sol-gel法制备出稳定性很好的SnO2溶胶并由此得到掺杂的SnO2薄膜。利用差热–热重分析、XRD、IR等手段分析了制备薄膜的sol-gel过程,同时运用Hall法测量了薄膜电性能随固化温度的变化。结果表明:Cl–的存在抑制了溶胶的聚合反应,故溶胶的稳定性得以保证,而溶胶的聚合是在薄膜的固化过程中完成的。薄膜中晶粒随固化温度升高呈现指数趋势增大,电阻率随固化温度的升高逐渐减小,在固化温度700℃时达到最低值3.7?·cm。     

三元金属氧化物透明导电薄膜的制备及特性

介绍Sn In Cu三种金属合金的氧化物薄膜的合成,对各种元素的含量做了分析,证明薄膜的透过率可以和ITO薄膜持平,对紫外线有较高透过率.指出了退火过程对透过率的影响.通过对元素能谱的测量,发现薄膜中元素含量与金属的比含量有关.对比了薄膜和衬底的元素含量,清楚了测量中出现的疑点.同时也给出了各种元素在膜中的分布情况、电导率与温度的关系.对材料的光学带隙与吸收系数的关系做了描述,对扩展态迁移率与迁移率边和费米能级之间的关系进行了讨论.     

腐蚀法制备绒面ZnO透明导电薄膜

利用中频脉冲磁控溅射系统制备高透过率、高电导率的平面ZnO薄膜。对平面ZnO薄膜进行短时间弱酸腐蚀,可以获得绒面效果的ZnO透明导电薄膜。分析了工作气压和衬底温度对薄膜绒面结构的影响,获得了适合薄膜太阳能电池的绒面ZnO透明导电薄膜。当压力控制在1.92Pa左右,衬底温度150～170℃范围内沉积的薄膜具有最佳的绒面和较低的电阻率,电阻率可达5.57×10-4Ω·cm,载流子浓度2.2×1020cm-3,霍尔迁移率40.1cm2/V·s,在可见光范围平均透过率超过85%。     

非晶IGZO透明导电薄膜的L-MBE制备

报道了一种利用等离子辅助激光分子束外延技术(L-MBE)在石英衬底上制备IGZO透明导电薄膜的新工艺.该工艺在超高真空中进行,可以有效避免杂质和污染,提高薄膜的纯度和光学、电学性能.通过优化生长时的气体离化功率,在300W射频功率下,得到光学电学性能优良的非晶态IGZO透明导电薄膜,其可见光范围内透过率超过80%,其室温电子迁移率高达16.14cm2v-1s-1,明显优于目前薄膜晶体管(TFT)中常用的非晶硅和有机物材料.测试结果表明,采用此工艺制备的非晶态IGZO透明导电薄膜,具有优良的光学、电学特性,能代替非晶硅和有机物,提高TFT-LCD的性能,实现真正的全透明、高亮度及柔性显示.     

热蒸发制备高质量透明氧化铟导电薄膜

从置于低氧压真空中的 In+In_2O_3源里,借助热蒸发技术已制成高透射率(在可见光范围内透射率超过90%)和高导电性(电阻率(?)2×10~(-4)欧姆·厘米)的氧化铟(非掺杂)薄膜。其特性可与曾报导过的最佳的掺锡氧化铟薄膜相媲美、甚至更好,并有极好的重复性。虽然电子浓度相当高(≥4×10~(20)/厘米~3),但霍尔效应测量表明:低电阻率主要是良好的电子迁移率((?)70厘米~2/伏·秒)所致。X 射线衍射测量清楚地表明:多晶氧化铟结构具有一个从10.07到10.11埃的晶格常数范围。电解质电反射率光谱至少显示出四个临界跃迁。根据这些跃迁我们确定了直接与间接的光学能带隙(分别为(?)3.56和2.69电子伏特)。同时还观察到导带电子密度所致的 Burstein 位移。文章就上述及其他结果与工艺过程细节的讨论一道报导。     

ITO透明导电薄膜的制备工艺研究

采用溶胶-凝胶法以InCl3·4H2O和SnCl4·5H2O为前驱物在玻璃基片上制备了ITO透明导电薄膜.详细研究了热处理初始温度、溶胶浓度、热处理温度、热处理时间、铟锡比例以及镀膜层数对薄膜光电特性的影响,得出了最佳工艺条件.结果表明,采用最佳工艺制备的ITO透明导电薄膜为体心立方的In2O3结构,Sn4 离子取代In2O3晶格中的In3 离子,样品不含低价氧化锡,薄膜方阻达到600 Ω/□,可见光透过率达到83%.     

非晶ZSO透明导电薄膜的P-MBE制备

采用射频等离子体辅助分子束外延技术(P-MBE),在石英玻璃基片上制备了高纯度的透明导电ZSO薄膜,利用X射线衍射、原子力显微镜、Hall测试仪和光谱测量等表征技术,研究了射频功率对ZSO的结晶性能、表面形貌、电学参数及透射率等的影响.研究结果表明,在室温350W离化气源功率下,非晶态ZSO薄膜表面平整度高,室温电子迁移率达11.47 cm2·V-1·s-1,电阻率为1.497 Ω·cm,光学禁带宽度为3.53 eV.分析得出,采用此工艺制备的非晶ZSO透明导电薄膜,具有优良的光电性能,是制备透明导电薄膜晶体管的优良宽禁带半导体材料.     

ITO:Mo透明导电薄膜的制备

利用通过固相烧结法得到的自制靶材,采用脉冲激光沉积法(PLD)在不同的衬底温度下沉积得到薄膜。通过XRD对它们的晶体结构进行分析,对薄膜断面进行扫描,测量其薄膜厚度。利用四探针法和霍尔效率测试仪,分别对薄膜的电阻率和载流子浓度及迁移率进行测量和分析。最后,用分光光度计对薄膜的透光率进行测量和分析,并计算了薄膜的禁带宽度。结果表明,在500℃下沉积的薄膜综合性能最好,电阻率可达2.611×10-4Ω.cm,透光率在90%以上,禁带宽度为4.29eV。