CNTs-ZAO复合粉体的制备及表征

以HCl溶液和H2SO4-HNO3的混合酸溶液作为纯化强酸溶液,采用强酸氧化法纯化碳纳米管(CNTs)。将纯化后的CNTs加入到ZnO-Al2O3(ZAO)前驱体溶液中,通过均匀沉淀法,制得CNTs-ZAO复合粉体。采用差示扫描量热仪(TG-DSC)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征纯化前后CNTs和CNTs-ZAO复合粉体。结果表明:在80℃、V(H2SO4)∶V(HNO3)=1∶1的条件下,水浴纯化反应2 h,得到纯化效果较好的CNTs。在n(CNTs)∶n(ZAO)=4∶1、ZAO前驱体反应30 min之前加入纯化CNTs,CNTs的表面负载上一层均匀、致密的纳米ZAO颗粒。

ZAO薄膜使用射频溅射法生长之参数的研究

以氧化铝锌陶瓷为溅射靶材,在氩气环境下,使用射频溅射法在玻璃基片上制备氧化铝锌(ZAO)薄膜。通过调节气体压强、基片温度、溅射功率制膜,得到以C轴(002)为选择取向的氧化锌薄膜。由XRD、原子力显微镜(AFM)等对薄膜进行分析。结果表明,制备薄膜的最佳条件为:溅射压强0.4 Pa,溅射功率200 W,基片温度300℃。

透明导电膜ZnO:Al(ZAO)的组织结构与特性

ＺｎＯ：Ａｌ（ＺＡＯ）是一种简并半导体氧化物薄膜材料，具有高的载流子浓度和大的光学禁带宽 度，因而具有优异的电学和光学性能，极具应用价值．对于其能级高度简并的ＺＡＯ半导体薄膜材料，在 较低的温度下，离化杂质散射占主导地位；在较高的温度下，晶格振动散射将成为主要的散射机制；晶界散 射仅当晶粒尺寸较小（与电子的平均自由程相当）时才起作用， 本文介绍了ＺＡＯ薄膜的制备方法、晶体 结构特性。

ZnO:Al(ZAO)薄膜的制备与特性研究

采用磁控溅射技术制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜.研究了不同的工艺参数对薄膜的组织结构和光电特性的影响.实验结果表明,多晶ZAO薄膜具有(001)择优取向且呈柱状生长,能量机制决定其微观生长状态.讨论了薄膜的内应力,高的沉积温度和低的溅射功率可有效减小薄膜的内应力.优化的ZAO薄膜电阻率和在可见光区的平均透射率可分别达到3×10-4-4×10-4Ω·cm和80％以上.

工作气压对磁控溅射ZAO薄膜性能的影响

工作气压在ZnO∶Al(ZAO)薄膜制备过程中是一个重要的工艺参数,直接决定着薄膜的性能。本文利用中频交流磁控溅射方法,采用氧化锌铝(ZnO与Al2O3的质量比为98∶2)陶瓷靶材,在基体温度为250℃,工作气压范围为0.2～8.0Pa条件下,制备了ZAO薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜对薄膜的结构和形貌进行了分析和观察,利用分光光度计和霍尔测试仪测量了薄膜的光学和电学性能,研究了制备薄膜时不同的工作气压(氩气压力PAr)对薄膜的结构、形貌、光学性能和电学性能的影响。结果表明:随着工作气压的增加,薄膜的电阻率先略有下降然后上升,相应地,载流子浓度和迁移率先略有上升然后下降,而可见光谱平均透过率保持在80%以上。当基体温度为250℃,氩气压力为0.8Pa时,薄膜的电阻率最低,为4.6×10-4Ω·cm,方块电阻为32Ω时,在范围为490～600nm的可见光谱内的平均透过率可达90.0%。

Al掺杂含量对纳米ZAO粉体性能的影响

以硝酸锌、硝酸铝和尿素为原料，采用均匀沉淀法合成了不同掺杂量的掺铝氧化锌（ZAO）前驱体，在400℃煅烧获得粒径均匀的纳米ZAO粉体。经X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析表明，Al^3＋取代了Zn^2＋的位置，形成Al／ZnO固溶体，保持了ZnO的结构，实验最终产物为六方晶系纤锌矿结构的纳米ZAO粉体，形状为球状或类球状。对所得产物在8．2～12．4GHz频率范围内进行了介电常数的测试。结果表明，随着Al元素掺杂量的增加，ZAO粉体复介电常数的实部和损耗逐步增大，但是当Al掺杂浓度〉11％（原子分数）时，ZAO粉体中出现了铝酸锌（ZnAl2O4），Al不再起掺杂作用，复介电常数的实部和损耗不再增加。

电子束蒸发沉积ZAO薄膜正交试验

采用电子束真空蒸发沉积薄膜的方法(EBED)制备了ZnO:A1(ZAO)透明导电薄膜。用正交试验法设计试验,并分析了制备ZAO薄膜的主要影响因素(沉积厚度、沉积速率、基片温度)对薄膜性能(透射率、电阻率)的作用。试验结果表明:采用EBED法沉积制备ZAO薄膜时,沉积速率控制为1nm/s、沉积厚度为800nm、基片温度为250℃,镀膜系统工作稳定,沉积薄膜的性能较好。

ZAO薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能研究

以普通玻璃载玻片为衬底,采用溶胶-凝胶工艺成功地制备出沿(002)晶面择优取向生长的ZAO薄膜。用XRD、SEM、紫外-可见光分光光度计和四探针电阻测试仪进行了结构和性能分析,研究了掺Al3+浓度、镀膜层数和退火温度对ZAO薄膜的晶体结构、形貌及光电性能的影响。当掺杂浓度为1%(原子分数)、镀膜层数为12层、在氩气气氛下经过600℃退火时,得到电阻率为1.37×10-2Ω.cm、可见光范围内平均透射率超过90%的ZAO薄膜。

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜研究

研究了用溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜的工艺、掺杂及其显微结构。用六水合氯化铝在溶胶中引入Al2O3。掺杂Al的含量为1%,3%,6%和9%。用浸涂法在石英玻璃基片上浸涂ZnAO薄膜,研究了热处理、掺杂对ZAO薄膜相组成和显微结构的影响。X射线衍射结果表明,衍射图谱中无Al2O3的衍射峰。随着掺杂量的变化,ZnO主要衍射峰的位置、晶面间距均发生了有规律的变化,说明Al掺杂进了ZnO晶格中。研究结果表明,溶胶浓度、Al掺杂量、热处理温度都影响薄膜的显微结构。当薄膜厚度较大时,热处理过程中ZnO晶粒呈现明显的择优生长现象。

ZAO透明导电纳米薄膜中Al元素分布对其性能的影响

主要对直流反应磁控溅射法制备ZAO纳米薄膜中Al元素的相对含量进行了分析,对其作了EDS,XRD测试,并研究了Al质量分数与ZAO薄膜的光、电性能的关系·得出ZAO薄膜中成分是均匀的,具有ZnO晶体结构;Al元素的掺杂没有形成新的化合物(Al2O3),Al对Zn的掺杂替换是提高ZAO薄膜导电性能的关键因素,对薄膜在可见光区的透射性影响不大·制备的薄膜最低电阻率为4 5×10-4Ω·cm,可见光透射率达到80%以上·

透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜的结构及光电特性研究

ZAO薄膜是一种n型氧化物半导体材料,由于其大的载流子浓度和光学禁带宽度而表现出优良的光电特性。本实验采用射频磁控溅射工艺在无机玻璃衬底上制备ZAO薄膜,靶材为ZAO(3wt%Al2O3)陶瓷靶。系统研究了各工艺参数,如工作气压、射频功率、衬底温度和热处理条件对其结构和光电特性的影响。X射线衍射谱表明ZAO薄膜的(002)衍射峰的位置与纯ZnO晶体相比向低角度方向移动,薄膜中各晶粒具有六角纤锌矿晶体结构且呈c轴择优取向。原位制备的ZAO薄膜经热处理后电阻率降至7 5×10-4Ω·cm,可见光透过率在85%以上。

ZAO陶瓷烧结模型的研究

研究了ZAO靶材和纯ZnO的烧结过程 ,指出了两者在显微结构上的差别 ,并在此基础上 ,提出了两相粉体烧结模型。运用本模型 ,成功的解释了ZAO的显微结构形成的烧结机理。

制备工艺对锌铝氧化物(ZAO)粉末红外发射率的影响

采用液相共沉淀法制备了ZAO掺杂半导体粉末材料,系统研究了制备工艺对ZAO粉末红外发射率的影响.借助于TG-DTA、XRD、SEM对材料的热处理温度,晶体结构及表面形貌进行了考察,利用IR-2双波段发射率测量仪对ZAO粉末材料的红外发射率进行了测试.研究结果表明:当反应物终点pH值为8.5、反应时间为2.5h、煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h、Al2O3的掺杂量为3%时所得的ZAO粉末的红外发射率最低;ZAO掺杂半导体粉末的晶体结构为ZnO的铅锌矿结构;粒子形状近似为椭圆形,平均粒径为5～10μm;在中红外(3～5μm)和远红外(8～14μm)波段均具有较低的红外发射率.

基于磁控溅射技术的ZAO透明导电薄膜及靶材的研究

阐述用磁控溅射技术制备综合性能优良的ZAO透明导电薄膜及其靶材的发展现状和趋势。介绍了透明导电薄膜的基本性能及其存在的问题,进而重点阐述了ZAO薄膜的组织结构、导电机制和透光特性。由于其优良的光电特性(用掺杂Al2O3质量分数达3%的溅射靶材可制备电阻率达4.7×10-4Ω·cm、透射率超过90%的ZAO薄膜)而具有广泛的应用前景。并针对靶材的制备和利用磁控溅射技术制备ZAO透明导电薄膜过程中存在的问题及发展方向进行了分析讨论。

中频交流磁控溅射制备氧化锌铝(ZAO)薄膜的研究

利用两种中频交流磁控溅射电源,溅射Al2O3含量为2%的两块氧化锌铝陶瓷靶材,在不同衬底温度的条件下制备得到了ZAO薄膜。研究了不同衬底温度条件下不同靶材和溅射电源对ZAO薄膜结构、电学和光学性能的影响。结果表明,制备得到的ZAO薄膜均具有c轴择优取向生长的晶体结构,在衬底温度为240℃时,得到的ZAO薄膜的电阻率低至1.4×10-3Ω·cm,可见光平均透过率在82%以上。

高导电性ZAO陶瓷靶材及薄膜的制备

用热等静压法烧结制备了高导电性ZAO(铝掺杂氧化锌)陶瓷靶材,并用直流磁控溅射法制备出ZAO透明导电薄膜。靶材的致密度达98.7%,电阻率为2.2?03·cm;制得薄膜的最低电阻率为9.3?04·cm,可见光平均透射率大于85%。浅析了靶材的组织结构及靶材的电学、力学性能和薄膜制备的主要实验参数对其光、电性能的影响。

纳米掺铝氧化锌(ZAO)粉体的制备研究进展

掺铝氧化锌(ZAO)是一种具有广阔的应用前景和发展潜力的复合氧化物半导体。综述了化学沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、沸腾回流法和络盐法等ZAO纳米粉体常用的制备方法,并对其进行了比较评价。

衬底温度对射频溅射沉积ZAO透明导电薄膜性能的影响

利用射频磁控溅射法制备了ZAO透明导电薄膜,通过XRD、SEM等手段对薄膜特性进行测试分析,研究了衬底温度对薄膜结构、表面形貌及其光电性能的影响.结果表明:衬底温度从300℃增加到400℃时,薄膜晶粒增大,晶粒结构分布规则,电阻率快速下降,可见光平均透过率明显提高.当衬底温度为400℃时ZAO薄膜的电阻率为2×10-3Ω.cm、透过率为84%,但是当衬底温度进一步升高时,薄膜性质将呈现下降趋势.

ZAO薄膜的光电特性与应用前景

综述了ZAO透明导电薄膜的光电特性及其导电机理、制备技术与研究现状,认为ZAO薄膜在平板显示、太阳能电池和低辐射器件领域具有广泛的应用前景,要达到工业应用还需对一些关键问题进行系统的研究。

直流磁控反应溅射制备ZAO薄膜工艺参数的研究

本文对直流磁控反应溅射制备 ZAO薄膜的工艺作了具体分析 ,探讨了沉积温度、氧分压、Al含量和靶基距等对 ZAO薄膜的电阻率、可见光区透射率的影响。