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谈薄膜Cu基ITO柔性透明导电薄膜的制备及物性毕业论文致谢信
性能的影响36-434.1 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的制备364.2 有无缓冲层的 ITO/Cu/ITO 薄膜性能比较36-374.2.1 PET 及 ITO/Cu/ITO 薄膜表面形貌364.2.2 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的光学透过率36-374.2.3 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的电学性能比较374.3 Cu 层厚度对薄膜物性的影响37-424.3.1 Cu 层厚度对薄膜结构的影响38-394.3.2 Cu 层厚
摘要:透明导电氧化物(TCO)被广泛运用于太阳能电池、平板显示器、气敏元件、薄膜电阻和光电器件等,其中ITO薄膜是探讨热点之一。随着科学的进展,在柔性衬底上低温制备TCO薄膜已成为当前热门的探讨课题。因为柔性衬底表面不平整,容易吸收水分和气体,我们在柔性衬底上预先制备了SiO_2缓冲层来解决上面的两个不足。ITO通常是在沉积温度大于250℃或者高于300℃的条件下退火以此来获得高的透过率和电导率。但是在柔性衬底上高温沉积ITO薄膜是不可行的。一种不需要给衬底加热而获得好的光电属性的策略是用同样厚度的ITO/Cu/ITO薄膜来代替ITO单层薄膜。探讨发现SiO_2缓冲层对ITO/Cu/ITO薄膜的表面形貌有显著影响,对其光学透过率影响甚微,但是对提升其电学性能有积极的影响,引入适当厚度的缓冲层可以降低ITO/Cu/ITO薄膜电阻率。探讨发现,当SiO_2缓冲层厚度为40nm时,40nmITO/5nmCu/35nmITO薄膜的面电阻最小为143/sq,在波长550nm时的透过率为65%。本论文探讨了中间Cu层变化时ITO/Cu/ITO薄膜的属性,固定SiO_2缓冲层厚度为40nm,底层ITO厚度为40nm,表层ITO厚度为35nm。当中间Cu层为3.8nm和5nm时,SiO_2/ITO/Cu/ITO薄膜的透过率分别为68%和50%。光学透过主要依赖中间Cu层,随中间Cu层厚度的增加SiO_2/ITO/Cu/ITO薄膜电阻率下降。SiO_2(40nm)/ITO(40nm)/Cu(5nm)/ITO(35nm)薄膜的面电阻为143/sq,在波长550nm时的透过率为65%,此时有最大的品质常数9.4×10-5Ω-1。ITO厚度变化对SiO_2/ITO/Cu/ITO薄膜的结构无显著影响,依旧是非晶的,随着ITO厚度的变化光学透过率和吸收率受影响,在一定范围内,ITO薄膜厚度增加其透过率也增加了,但是增加的不是太多,说明其光学性能主要取决于Cu层。当ITO层厚度以40nm增加到70nm的时,面电阻呈略微下降的走势,说明其电学性质主要由中间的Cu层起主要作用,ITO层起次要作用。 关键词:SiO_2缓冲层论文 ITO薄膜论文 铜层论文 PET衬底论文
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    摘要5-6

    Abstract6-11

    1 引言11-19

    1.1 透明导电膜的进展及运用11-12

    1.2 多层结构复合膜的运用与探讨近况12-13

    1.3 SiO_2物性及 SiO_2薄膜运用13-14

    1.3.1 SiO_2物性13-14

    1.3.2 SiO_2薄膜运用14

    1.4 ITO 薄膜相结构及电学性能介绍14-15

    1.4.1 ITO 薄膜的相结构14-15

    1.4.2 ITO 薄膜电学性能15

    1.5 Cu 的物性及 Cu 薄膜介绍15

    1.6 PET 介绍15-16

    1.7 多层膜的光学性质论述计算16-18

    1.7.1 金属薄膜的光学性质16-17

    1.7.2 多层介质膜的反射率和透射率17-18

    1.8 本课题探讨的目的与作用18-19

    2 薄膜的制备策略及性能表征19-28

    2.1 薄膜的制备策略19-20

    2.1.1 离子溅射原理19

    2.1.2 磁控溅射原理19-20

    2.3 本探讨的设备概况、实验参数、样品制备历程20-21

    2.3.1 本探讨的设备概况20-21

    2.3.2 本探讨的试验参数21

    2.3.3 薄膜的制备历程21

    2.4 样品的表征21-28

    2.4.1 薄膜光学性质的测量21-23

    2.4.2 薄膜电学性质的表征23-25

    2.4.3 薄膜晶体结构浅析25-26

    2.4.4 薄膜的形貌表征26-28

    3 膜系设计以及 Si02缓冲层厚度对 ITO/Cu/ITO 薄膜物性的影响28-36

    3.1 Cu 基柔性 ITO/Cu/ITO 膜系的选择28-29

    3.1.1 同厚度的 ITO 薄膜和 ITO/Cu/ITO 薄膜光学性能比较28-29

    3.1.2 同厚度的 ITO 薄膜和 ITO/Cu/ITO 薄膜电学性质比较29

    3.2 SiO_2缓冲层厚度对 ITO/Cu/ITO 薄膜物性的影响29-34

    3.2.1 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的制备29-30

    3.2.2 SiO_2层厚度对薄膜结构的影响30-31

    3.2.3 SiO_2层厚度对薄膜表面形貌的影响31-32

    3.2.4 SiO_2层厚度对薄膜光学性质的影响32-33

    3.2.5 SiO_2层厚度对薄膜电学性质的影响33-34

    3.2.5.1 SiO_2层厚度对薄膜面电阻和电阻率的影响33-34

    3.2.5.2 SiO_2层厚度对薄膜载流子浓度以及霍尔迁移率的影响34

    3.3 具有不同厚度 SiO_2缓冲层的 ITO/Cu/ITO 薄膜的品质常数34-35

    3.4 本章小结35-36

    4 Cu 层厚度对 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜性能的影响36-43

    4.1 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的制备36

    4.2 有无缓冲层的 ITO/Cu/ITO 薄膜性能比较36-37

    4.2.1 PET 及 ITO/Cu/ITO 薄膜表面形貌36

    4.2.2 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的光学透过率36-37

    4.2.3 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的电学性能比较37

    4.3 Cu 层厚度对薄膜物性的影响37-42

    4.3.1 Cu 层厚度对薄膜结构的影响38-39

    4.3.2 Cu 层厚度对薄膜光学性质的影响39-41

    4.3.3 Cu 层厚度对薄膜电学性质的影响41-42

    4.4 具有不同 Cu 层厚度的 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜的品质常数42

    4.5 本章小结42-43

    5 ITO 层厚度对 SiO_2/ITO/Cu/ITO 薄膜物性影响43-47

    5.1 ITO 层厚度对薄膜结构的影响43-45

    5.2 ITO 层厚度对薄膜光学性质的影响45-46

    5.3 ITO 层厚度对薄膜电学性质的影响46

    5.4 本章小结46-47

    6 结论与展望47-49

    6.1 结论47

    6.2 展望47-49

    参考文献49-54

    在读硕士学位期间公开发表的论文清单54-55

    致谢55

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