钙钛矿型氧化物透明导电薄膜的制备与物理性质研究
透明导电薄膜的制备方法及性能研究
透明导电薄膜的制备方法及性能研究引言透明导电薄膜作为一种具有重要应用前景的材料，在电子器件、光伏领域等方面具有广泛的应用。
因此，对透明导电薄膜的制备方法及性能进行研究具有重要意义。
本文将围绕透明导电薄膜的制备方法和性能进行详细探讨，旨在提供相关研究的最新进展和未来发展方向。
一、透明导电薄膜的制备方法1. 喷雾法喷雾法是制备透明导电薄膜的一种常用方法。
通过将导电材料以溶胶或乳液形式喷雾于基底表面，随后利用高温烧结、烘干或光照处理等方法制备薄膜。
这种方法具有操作简单、成本较低的优势，能够制备大面积的透明导电薄膜。
2. 溅射法溅射法是一种物理气相沉积技术，可通过在真空环境下将固态导电材料溅射于基底上制备薄膜。
该方法具有高控制性和高纯度的优点，能够制备出优异的透明导电薄膜。
然而，溅射法制备薄膜过程中的高温或离子轰击可能对基底材料造成损伤，需要进一步改进。
3. 热原子层沉积法热原子层沉积法是采用化学反应来制备透明导电薄膜的一种方法。
该方法利用原子层沉积技术，通过将导电材料的前体物质分子在基底上进行表面反应沉积，形成均匀的薄膜。
这种方法具有较高的晶格质量和较好的导电性能，并且对基底的伤害较小。
二、透明导电薄膜的性能研究1. 透明性能透明导电薄膜的透明性能是其重要的性能指标之一。
透明性能主要取决于薄膜的可见光透过率和红外透过率。
高透过率可以提高光伏器件的光电转换效率，因此，提高透明性能是制备高效透明导电薄膜的关键。
2. 导电性能透明导电薄膜的导电性能与其电阻率直接相关。
低电阻率意味着更好的导电性能。
导电性能的好坏取决于导电薄膜的化学成分、晶体结构以及杂质含量等因素。
提高导电性能可以使透明导电薄膜在电子器件等领域具有更广泛的应用。
3. 机械性能透明导电薄膜的机械性能直接影响其在实际应用中的稳定性和可靠性。
优异的机械性能可以提供薄膜的耐磨、耐划伤和抗拉伸等特性。
因此，针对透明导电薄膜的机械性能进行研究，对于材料的实际应用具有重要意义。
《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》
《磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜及其性能研究》一、引言透明导电氧化物薄膜作为一种重要的功能材料，在光电、电磁、热学等领域具有广泛的应用。
近年来，随着科技的发展，透明导电氧化物薄膜的制备技术也在不断进步。
其中，磁控溅射法因其制备工艺简单、薄膜质量高、可重复性好等优点，成为制备透明导电氧化物薄膜的常用方法之一。
本文将详细介绍磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜的过程，并对其性能进行研究。
二、磁控溅射法制备透明导电氧化物薄膜2.1 实验材料与设备实验材料主要包括靶材（如氧化锡、氧化铟等）、基底（如玻璃、石英等）以及氩气等。
实验设备为磁控溅射镀膜机，该设备具有高真空度、高溅射速率、低损伤等特点。
2.2 制备过程（1）将基底清洗干净，放入磁控溅射镀膜机中；（2）将靶材安装在磁控溅射镀膜机的靶材托盘上；（3）将氩气通入磁控溅射镀膜机内，调整气压至合适范围；（4）开启磁控溅射镀膜机的电源，调节溅射功率和溅射时间；（5）当靶材表面开始发生溅射现象时，基底上的透明导电氧化物薄膜开始沉积；（6）在设定的时间结束后，关闭电源，停止溅射。
2.3 工艺参数优化在实验过程中，可以通过调整磁控溅射镀膜机的工艺参数（如溅射功率、溅射时间、工作气压等），来优化透明导电氧化物薄膜的制备过程。
在实验过程中，需要控制好各参数的配合关系，以获得最佳的薄膜质量和性能。
三、性能研究3.1 结构性能研究通过X射线衍射（XRD）技术对制备的透明导电氧化物薄膜进行结构分析。
通过XRD图谱可以确定薄膜的晶体结构、晶格常数等参数。
此外，还可以利用扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜的表面形貌，分析薄膜的致密性和颗粒大小。
3.2 电学性能研究通过四探针法测量透明导电氧化物薄膜的电阻率、方块电阻等电学性能参数。
同时，还可以通过霍尔效应测试等方法研究薄膜的载流子浓度、迁移率等电学性质。
通过这些研究，可以评估薄膜的导电性能及其在器件中的应用潜力。
3.3 光学性能研究通过紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）测量透明导电氧化物薄膜的光学性能参数，如透光率、反射率等。
氧化物薄膜的制备及性质研究
氧化物薄膜的制备及性质研究随着科技的不断进步和发展，氧化物薄膜作为一种新型材料逐渐受到广泛的关注和研究。
氧化物薄膜的制备及性质研究对于提高材料的性能，提高材料的应用领域具有非常重要的意义。
一、氧化物薄膜的制备方法1. 离子束溅射法离子束溅射法是一种常用的氧化物薄膜制备方法。
它通过向靶材表面激发离子束，使其释放出原子或者离子，经过究出形成薄膜。
由于其制备过程在真空环境中进行，保证了薄膜的纯度和致密性。
同时离子束溅射法还具有制备厚度均匀、成型精度高等优点。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用化学气相反应制备氧化物薄膜的方法。
在该方法中，经过适当的条件和参数设置，采用气相反应将沉积材料形成气态物质，随后气体混合并靠近底板，由于化学反应而产生激活，置于原始气氛中成为氧化薄膜。
化学气相沉积法具有原子淀积方便、生产效率高等特点，同时还具有全面性、可控性，以及利用多种成分淀积等优点。
3. 电化学沉积法电化学沉积法是利用电化学反应，在电极表面上沉积材料的方法。
这种方法是利用溶液中的离子作为沉积质，利用大量的原子或离子通过电导作用将溶解质沉积到电极上，形成氧化物薄膜。
电化学沉积法具有操作简单、制备容易、工艺成本低等优点。
二、氧化物薄膜的性质研究1. 光学特性氧化物薄膜的光学特性是其研究的重要方向之一。
光学特性的研究可以主要在薄膜的透射率、反射率、吸收率、电磁波障碍等特性进行分析。
多种氧化物薄膜在短波长、长波长的光线下表现出不同的光学特性，光学特性的研究有助于探究氧化物薄膜的应用前景，以及材料特性的深入理解。
2. 电学性质电学性质一直是氧化物薄膜的研究热点之一。
氧化物薄膜在电学性质方面有很多优点，例如电介质的应用，金属/气体电场加速器中的电击穿特性等等。
不同的制备方法和制备成分都会影响电学性质的特征。
因此，研究氧化物薄膜的电学性质可以为其应用领域提供更广阔的发展空间。
3. 磁性特性氧化物薄膜的磁性特性是其研究的另一个方向。
基于两步法的钙钛矿薄膜制备以及其在低温钙钛矿电池的应用
摘要基于两步法的钙钛矿薄膜制备以及其在低温钙钛矿电池的应用近年来，受能源危机及环境问题的影响，人们一直在寻找一种能够替代传统化石能源方法。
其中太阳能电池以低成本及可再生的优势吸引了越来越多人的注意。
在过去的五年当中，钙钛矿太阳能电池（PSC）效率飙升，成为太阳能电池领域里冉冉升起的一颗新星。
虽然钙钛矿电池器件效率一直在上升，但是依然存在一些问题制约着钙钛矿太阳能电池的发展, 例如:1．在平面结构钙钛矿太阳能电池中，理想的钙钛矿层成为获得高能量转换效率的必要条件之一。
人们发现在CH3NH3PbI3中存在适量的碘化铅晶体能够钝化钙钛矿薄膜晶界，抑制电子空穴的复合，提升短路电流。
两步顺序沉积法已经广泛用于在钙钛矿太阳能电池中。
这种方法将PbI2前驱体薄膜浸渍到碘化甲胺（CH3NH3I，MAI）中制备CH3NH3PbI3活性层。
通过该方法制备的PSC的光伏性能的差异总是被归因于不同浸渍时间将会引起PbI2完全/不完全转化为CH3NH3PbI3。
2．无机金属氧化物电子传输层被广泛地用于钙钛矿太阳能电池中。
大多数无机电子传输层需要高温以形成导电性良好和无缺陷的薄膜。
而这些方法将会限制其在柔性器件中的使用以及将来商业化的应用。
因此，如何得到一种可低温柔性制备的电子传输层成为钙钛矿太阳能电池领域里一项重要的问题之一。
针对以上两个问题我们提出两种解决方案：1．为了解决第一个问题，我们采用溶剂蒸汽退火（SVA）方法制备大晶粒尺寸的PbI2晶体，以制备得到高质量的钙钛矿薄膜。
使用该方法，发现在CH3NH3I溶液中增加的PbI2浸渍时间会降低得到的PSC的能量转换效率，而钙钛矿膜中PbI2 / CH3NH3PbI3的含量并没有明显的变化。
我们通过紫外-可见光吸收，X射线衍射，傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜的测试探究了这种变化的来源。
我们将这种光伏性能的异常减少是因为CH3NH3PbI3壳层对PbI2核的插层/脱嵌。
钙钛矿太阳能电池及其制备方法,用电设备
钙钛矿太阳能电池及其制备方法,用电设备
钙钛矿太阳能电池是一种新型的高效率薄膜太阳能电池，具有优异的光电转换效率。
下面是钙钛矿太阳能电池的制备方法：
1. 基材准备：选择透明导电氧化物（如氧化锡）作为导电玻璃基板，并进行表面清洗和处理。
2. 膜层制备：首先制备钙钛矿预体液体溶液，通常采用辛酸铅和溴化铅作为前驱体材料。
将这些材料溶解在有机溶剂中，形成钙钛矿溶液。
3. 薄膜沉积：将钙钛矿溶液通过旋涂、溅射、蒸镀等方法沉积在导电玻璃基板上，形成薄膜。
薄膜的厚度通常控制在几十纳米至几百纳米之间。
4. 热处理：将薄膜在高温下进行热处理，通过化学反应使钙钛矿结晶生长并形成稳定的结构。
5. 电极制备：将导电玻璃基板上的钙钛矿薄膜涂覆电极材料（如碳纳米管或金属网格），形成正负电极。
6. 封装与测试：将制备好的钙钛矿太阳能电池进行封装，保护薄膜免受湿氧等环境的侵蚀，并进行电性能测试。
钙钛矿太阳能电池可以广泛应用于各种电子设备和电力系统。
常见的用电设备包括家庭电器（如电视机、冰箱等）、移动设备（如手机、平板电脑等）、照明设备、交通信号灯、农业灌
溉等。
随着钙钛矿太阳能电池技术的不断发展，其应用领域将会更加广泛，为人们的生活和工作带来更多便利。
2021物理学专业论文题目参考
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两步法制备钙钛矿薄膜原理
两步法制备钙钛矿薄膜原理钙钛矿（Perovskite）材料因其独特的结构和优异的光电特性而受到广泛关注。
近年来，由于其较高的光电转换效率和较低的制备成本，钙钛矿材料在太阳能电池、光电探测器等领域展示出巨大的应用前景。
两步法制备钙钛矿薄膜是一种常用的钙钛矿材料制备方法，其原理是通过两个连续的反应步骤来完成钙钛矿前体的形成，然后利用后续的热处理过程将前体转化为钙钛矿薄膜。
具体而言，两步法制备钙钛矿薄膜的步骤如下：第一步：制备钙钛矿前体溶液。
通常，这一步是通过将钙和钛源与溶剂混合来制备钙钛矿前体。
常见的钙源包括钙饱和溶液或钙氧化物，而常见的钛源则是钛酸异丙酯等有机钛化合物。
这一步骤的关键是在反应中加入适量的溶剂，以确保溶液的均匀混合并形成所需的钙钛矿前体溶液。
第二步：溶液沉淀与薄膜形成。
将钙钛矿前体溶液施加在基底上，然后通过旋涂、蒸发等方法使溶液均匀铺展在基底上。
在这个过程中，溶液中的钙钛矿前体会逐渐沉淀，从而形成钙钛矿薄膜。
这一步骤的关键是控制溶液的浓度、旋涂速度等条件，以确保薄膜的均匀性和致密性。
首先，两步法制备钙钛矿薄膜的过程相对简单，不需要高温等特殊条件，制备成本相对较低。
这为大规模制备提供了可能性，同时也降低了生产成本。
其次，两步法所制备的钙钛矿薄膜具有较高的结晶度和致密性。
这些结构特征有助于提高钙钛矿材料的光电转换效率，并增强其稳定性和长期使用寿命。
然而，两步法制备钙钛矿薄膜也存在一些挑战和限制。
例如，在制备过程中，控制溶液的浓度和旋涂速度等参数十分关键，一旦条件控制不当，就可能导致薄膜的缺陷，降低光电性能。
此外，钙钛矿材料吸湿性强，在湿度较高的环境中容易发生分解和降解，进一步影响了薄膜的稳定性。
综上所述，两步法制备钙钛矿薄膜通过两个连续的反应步骤将钙钛矿前体转化为钙钛矿薄膜。
该方法具有制备成本低、结晶度高和致密性好等优点，应用潜力巨大，但仍需进一步研究和改进，以解决其存在的挑战和限制，提高钙钛矿材料的性能和可靠性。
钙钛矿薄膜的制备工艺
钙钛矿薄膜的制备工艺
1. 钙钛矿薄膜的制备方法
- 溶液法：将钙钛矿材料溶解在溶剂中，通过旋涂、喷涂等方法
制备薄膜。
- 真空蒸发法：将钙钛矿材料放置于真空室中，通过蒸发沉积的方式
制备薄膜。
- 气相沉积法：将钙钛矿材料加热至气态，通过沉积的方式制备薄膜。
2. 溶液法制备钙钛矿薄膜的步骤
- 制备钙钛矿溶液：将钙钛矿材料加入溶剂中，通过搅拌、加热
等方式使其完全溶解。
- 制备基底：将基底进行清洗、去污、干燥等处理，确保表面平整、
干净。
- 涂覆钙钛矿溶液：将钙钛矿溶液涂覆在基底上，通过旋涂、喷涂等
方式使其均匀分布。
- 烘干：将涂覆好的基底放置于烘箱中进行烘干，使其表面干燥。
- 烧结：将烘干后的基底放置于高温烧结炉中进行烧结，使钙钛矿薄
膜形成。
3. 气相沉积法制备钙钛矿薄膜的优点
- 制备速度快，能够在较短时间内制备出高质量的薄膜。
- 能够制备出大面积、均匀的薄膜。
- 制备过程中不需要使用有机溶剂等有害物质，对环境友好。
4. 真空蒸发法制备钙钛矿薄膜的缺点
- 制备过程中需要高真空环境，设备成本高。
- 制备出的薄膜质量易受到气体污染、基底表面不平整等因素的影响。
- 制备速度较慢，需要较长时间才能制备出高质量的薄膜。
5. 钙钛矿薄膜的应用
- 光电器件：钙钛矿薄膜具有良好的光电性能，可用于太阳能电池、光电探测器等器件中。
- 电子器件：钙钛矿薄膜具有较高的介电常数和铁电性能，可用于电容器、存储器等器件中。
- 光催化：钙钛矿薄膜具有良好的光催化性能，可用于环境污染物的处理等方面。
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众所周知，钙钛矿结构的氧化物是一类很重要的绝缘透明材料，它具有高温 超导、巨磁阻、铁电、铁磁、多铁性等重要的物理性质。通过掺杂可以提高薄膜 内载流子浓度使其具有导电性；另一方面，全钙钛矿型结构异质结则能提高器件 的性能，并且能够探究新的功能。钙钛矿结构的薄膜结构简单，易于掺杂，而且 易于用传统的生长技术获得单晶膜，因而这类结构的薄膜将来势必在透明光电子 学领域成为透明导电薄膜的一支非常重要材料。虽然多种掺杂的钛酸锶、锡酸锶 体系已经有广泛的研究报道，但是对高氧压制备条件下低量Ｌａ掺杂体系薄膜的报 道并不多见。
ａｌｓｏ ｇｏｏｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｒａｎｇｅ．Ｗｅ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｆｉｌｍｓ ｃａｌｌ ｂｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｌｌ—ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ
Ｃｈａｐｔｅｒ ３：Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ－ｔｙｐｅ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ：Ｌａｏ．ｏｓＳｒｏ．９５Ｔ１０３（ＬＳＴＯ），ｗｅｒｅ ｇｒｏｗｎ ｂｙ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔ ｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｉｌｍｓ ｇｒｏｗｎ ａｔ ｈｉｇｈ ｏｘｙｇｅｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｈｏｗ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ ｗｉｔｈ ａ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ， ｔｈｅｓｅ ｆｉｌｍｓ ａｒｅ ｂｏｔｈ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌｌｙ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｆｏｒ ｓｏｍｅ ｏｔｈｅｒ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｆｉｌｍｓ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅ ＬＳＴＯ ｆｉｌｍｓ ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ａｓ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｐｉｔａｘｉａｌ ＰｂＺｒ０．５２Ｔｉｏ ４８０３（ＰＺＴ） ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｓｑｕａｒｅ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｌｏｏｐｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．
层，制第作四的章铁主电要电介容绍器了，Ｌ２具Ｌ０有．很０５好ｓｒ的０９电５ｓ滞ｎ≤回；线藩和躲改同善沉的积抗温疲度劳下特的性制．备以及薄膜结
构及物理性质的研究。薄膜具有很好的透明、导电性质．随着制备温度的降低， 薄膜在可见光范围内保持很好的透光性，而电阻率呈现增大趋势。我们认为这种 增大的趋势与低温制备条件下薄膜结晶质量的退化有关。
Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ—ｔｙｐｅ ｏｘｉｄｅｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｌａｓｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｓｉｎｃｅ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ａｓ ｈａｖｉｎｇ ｍａｎｙ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉＶｉｔｙ，ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ， ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｍｕｌｔｉｆｅｒｒｏｉｃｓ，ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｇｒｏｗｔｈ．ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｌｌ—ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｈｅｔｅｏｅｐｉｔａｘｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｆｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｒ ｎｏｖｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｂｙ ｉｏｎｉｃ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｒ ｄｏｐｉｎｇ，ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｅｘｐｌｏｒｅｄ，ａｎｄ ａ ｆｅｗ ｏｆ ｔｈｅｍ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｉｎ，Ｓｂ， ａｎｄ Ｌａ—ｄｏｐｅｄ ＳｒＴｉ０３，Ｎｂ—ｄｏｐｅｄ ＣａＴｉ０３ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅｍ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｌｌ—ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｄｏｐｅｄ ＳｒＴｉ０３ａｎｄ ＳｒＳｎ０３ ｃｅｒａｍｉｃｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅ Ｌａ－ｄｏｐｅｄ ｓｔａｎｎａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｉｎ—ｆｉｌｍｓ ｆｏｒｍ ｇｒｏｗｎ ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｏｘｙｇｅｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｒｅ ｒａｒｅｌｙ ｒｅｐｏｒｔｅｄ．
Ｃｈａｐｔｅｒ ４：Ｌａ－ｄｏｐｅｄ ＳｒＳｎ０３（ＬＳＳＯ），ｗｅｒｅ ｇｒｏｗｎ ｏｎ ＳｒＴｉ０３ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｔ
ｖａｒｉｏｕｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｐｕｌ ｓｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔ ｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
关键词：透明导电薄膜，钙钛矿型氧化物，制备方法，晶体结构
中围科学技术大学颂：Ｉ：学位论文
摘要
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍｓ（ＴＣＯ）ｉｎ １ ９０７ｓ，
ｔｈｅｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｈａｖｅ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｍｕｃｈ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅｉｒ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙｓ，ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ，ａｎｄ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｕｎｉｑｕｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｆｒｏｍ ａｌｍｏｓｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｔｏ ｄｅｇｅｎｅｒａｔｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ，ｔｈｅｓｅ
ｆｉｌｍｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｅ．ｇ．
Ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ，ｓｕｃｈ ａｓ Ｉｎ２０３，ＺｎＯ，Ｓｎ０２，ｗｅｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐａｓｔ ｏｎｅ ｈｕｎｄｒｅｄ ｙｅａｒｓ．Ａｓ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｒａｒｅ ｍｅｔａｌ Ｉｎ，ｔｈｅｒｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ｉｎ ｆｉｎｄｉｎｇ ｈｉｇｈ—－ｑｕａｌｉｔｙ ｓｉｎｇｌｅ··ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｇｒｏｗｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
本论文中，我们通过对５％Ｌａ掺杂的钛酸锶、锡酸锶氧化物薄膜体系的制明导电薄膜材料的应用潜力，以及制备条件对薄膜性能的影响。
本论文共分四章。 第一章主要介绍了传统的氧化物透明导电薄膜材料的重要特点、主要性质及 其研究进展。主要从材料的理论原理、薄膜结构、物理性能、制备方法以及实际 应用几个方面详细阐述了传统透明导电薄膜体系。另一方面，更主要的，我们对 新型的透明导电薄膜材料：钙钛矿型氧化物薄膜，详细研究了其制备条件以及物 理性能。 第二章主要介绍了本文实验中使用样品的靶材的制备方法和脉冲激光沉积
中国科学技术大学 硕士学位论文
钙钛矿型氧化物透明导电薄膜的制备与物理性质研究 姓名：陈乐
申请学位级别：硕士 专业：凝聚态物理 指导教师：吴文彬
20081201
中国科学技术大学硕士学位论文
摘要
摘要
自从１９０７年首次报道了半透明导电的ＣｄＯ薄膜以来，人们对透明导电材料 产生了极大兴趣。伴随微电子技术尤其是显示领域的巨大需求，透明导电氧化物 薄膜得到广泛的重视和应用。它们独特的透明导电特性，使其广泛应用于平板显 示器的透明导电电极、太阳能电池、透明电子器件等领域。
中围科学技术人学坝Ｉｊ学位论义
摘安
法制备薄膜的技术。其次，对实验中用到的薄膜结构表征方法：ｘ射线线性扫描 技术和扫描电子显微镜技术做了简要的说明。最后我们简单介绍了本文中测量使
用的光学性能和电学性能测量系统。岛依仍彳又
第三章主要介绍了Ｌａｏ ０５Ｓｒｏ．９５Ｔｉ０３（ＬＳＴＯ）薄膜在高氧压条件下的制备以及 薄膜微观结构和物理性质的研究。实验表明所得薄膜均具有良好的外延结构，表 现出很好的透明、导电性质．不同于高真空条件下氧空位引起的薄膜导电性，本 系列薄膜导电机制符合电子．电子散射机制，归因于Ｌａ掺杂引入的自由载流子． 电子的交换作用．使用ＬＳＴＯ薄膜作为下电极，ＰｂＺｒｏ．５２Ｔｉｏ．４ｓ０３（ＰＺＴ）作为中问
ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．
ＩＩｌ
中国科学技术人学硕上学位论文
摘要
Ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｔｈｅｓｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｃｈａｐｔｅｒｓ Ｃｈａｐｔｅｒ １：Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ ｉｓ ｇｉｖｅｎ．Ｆｉｒｓｔ， ｗｅ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｂｒｉｅｆｌｙ ｒｅｖｉｅｗ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｃｔｕａｌｉｔｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ．Ｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｙ，ｗｅ ｂｒｉｎｇ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ＴＣＯ ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：Ｌａ—ｄｏｐｅｄ ＳｒＴｉ０３ ａｎｄ ＳｒＳｎ０３．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｃｈａｐｔｅｒ １ ｗｅ ｓｉｍｐｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｓｏｍｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍｓ． Ｃｈａｐｔｅｒ ２：Ｔｈｅ ｆｉｌｍｓ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅ ｐｕｌｓｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｘ—ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ．