锡掺杂氧化铟纳米线的制备及场发射性能研究

由于晶格失配,使得直接在硅衬底上生长有序的锡掺杂的氧化铟(ITO)一维纳米阵列非常困难.本文使用化学气相沉积法,利用升温过程中形成的ITO颗粒为生长点,成功地在硅衬底上制备出排列有序的氧化铟锡(ITO)一维纳米结构.对生成物进行了扫描电子显微镜(SEM),X射线能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)表征;对其进行的场发射性能测试表明,ITO纳米线阵列的场增强因子大约为1 600,有望在冷阴极材料领域得到应用.

择优取向氮掺杂氧化铟薄膜的制备及其光电性能

为探索氧化铟基半导体薄膜择优取向的控制生长策略,并探究晶面取向对光电性能的影响,采用磁控溅射技术在石英(SiO_(2))衬底上分别制备了具有(222)和(440)晶面择优取向的氮掺杂氧化铟(In_(2)O_(3):N)薄膜,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度计对In_(2)O_(3):N薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成、光学带隙进行了表征,并研究了不同择优取向薄膜的光电特性。结果表明:不同择优取向In_(2)O_(3):N薄膜的氮掺杂均以替位式为主,氮掺杂会导致氧化铟的禁带宽度减小至2.89 eV。相比(222)晶面择优取向,(440)晶面择优取向的In_(2)O_(3):N薄膜的光响应时间更短。

锡掺杂的氧化铟纳米粉体的表面修饰与改性

为了提高锡掺杂的氧化铟纳米粉体在有机单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)中的分散效果,采用球磨、辅助超声等方法,选用PEG4000、KH570、油酸和十八醇等作为分散剂,对纳米粉体进行表面修饰和改性.研究了分散剂种类、添加量及球磨时间对纳米粉体分散稳定性的影响.找出了在MMA单体中分散最好的纳米粉体改性工艺条件:以乙二醇为分散介质、锡掺杂氧化铟纳米粉体摩尔分数为0.1%的KH570和0.016%的一缩二乙二醇为分散剂,球磨10 h,辅助超声30 min,红外干燥.采用高分辨透射电镜(HRTEM)和红外光谱(FT-IR)等对其结构和包裹性能进行了表征,结果显示粉体粒径约为50 nm,表面被无定形分散剂所包裹,颗粒之间无明显团聚现象,分散性好.

高迁移率的钛掺杂氧化铟薄膜在晶硅/非晶硅异质结电池上的应用研究

采用钛掺杂氧化铟旋转靶制备透明导电薄膜应用在晶硅/非晶硅异质结电池上。在不同氧含量下,研究钛掺杂氧化铟薄膜(T100薄膜)的光电性能,同时对比分析ITO薄膜。在电镜下T100薄膜呈现出柱状结构,并且展示出优异的光学性能。T100薄膜最大载流子迁移率可以达到75.6 cm~2·(V·s)^(-1)。相比于ITO薄膜,T100薄膜具有优异的电学传导和透光率,因此在异质结电池量产线上电池转换效率可以实现0.26%的提升。

氧化铟/氧化铬异质材料的制备及其高气敏响应性能研究

通过微波反应法合成了MIL-68(In),并将MIL-68(In)与氯化铬(CrCl3)以不同质量比进行掺混,通过固相反应法制备了氧化铬与氧化铟共烧结产物,并研究了其气敏特性。实验结果表明,铬元素的存在明显提高了氧化铟的气敏特性。其中MIL-68(In)与氯化铬混合质量比为10∶1.5时所获共烧结样品最佳,对体积分数为2×10^(-4)的乙醇响应值从纯氧化铟的15.8提高到30.3,而对体积分数为5×10^(-4)的乙醇响应值达到了46.4。该样品对乙醇气体的响应值远高于丙酮、甲苯、一氧化碳与甲烷,具有良好的选择性。最后,从表面耗尽层机制与化学机制两方面对样品的高气敏性能机理进行了分析讨论。

摻铟氧化铕光学特性的研究

采用溶胶-凝胶制备了非晶氧化铕及摻杂铟离子的氧化铕.利用X-射线衍射谱、光致发光谱、荧光光谱对其性质进行表征.铕的5D0→7FJ(J=0,1,2,4,5,6)发射被观测到,并对加入等摩尔分数的铟离子和铕离子,600℃退火的样品变温光致发光谱进行了研究.不同掺杂浓度的非晶Eu2O3在600℃退火时的光致发光谱均在615 nm和619 nm处出现强发射,随着掺杂浓度的提高,615 nm处发光增强,619 nm处发光减弱,峰位没有改变,其中以少量掺杂(xIn=0.01)非晶Eu2O3光致发光强度最强.

氧化铟基透明导电薄膜的研究进展

透明导电氧化物(TCO)薄膜因其兼具透明和导电的特性,被广泛应用于各个领域中。氧化铟(In_(2)O_(2))基TCO薄膜,因其高透明度、低电阻率、高迁移率和良好的化学稳定性而备受关注。综述了In_(2)O_(2)基TCO薄膜的研究进展,介绍了TCO薄膜种类及其常见的制备方法,归纳分析了锡掺In_(2)O_(2)(ITO)、钼掺In_(2)O_(2)(IMO)、钨掺In_(2)O_(2)(IWO)、钛掺In_(2)O_(2)(InTiO)等几种典型的In_(2)O_(2)基TCO薄膜研究现状,并对TCO薄膜未来的发展趋势进行了总结和展望。

铟掺杂氧化锌纳米线的制备及光致发光特性

采用化学气相沉积法合成了高质量的铟(In)掺杂的氧化锌单晶纳米线。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和粉末X射线衍射对其形貌与结构进行了表征。结果表明:纳米线的直径约为30nm,粗细均匀,具有六角纤锌矿结构。在纳米线的变温光致发光光谱中,由于In的掺杂,只观察到紫外发射峰,未见可见光发射峰;低温下的紫外发射来自于施主-受主对(donor-acceptor pair,DAP)的跃迁。随着温度的升高,DAP的跃迁逐渐减弱,在高于140K时,紫外发射来自于自由电子到中性受主(free-electron-to-neutral-acceptor,eA0)的跃迁。

在玻璃上用强流脉冲离子束镀膜的工艺

用强流脉冲离子束 (HIPIB)方法通过高强度脉冲离子束照射到锡掺杂氧化铟 (ITO)陶瓷靶材上产生的二次等离子体快速地沉积到室温玻璃基片上制得ITO薄膜 .经计算得知 :二次等离子体的密度约 10 2 0 atoms/cm3,温度以实验的电子能量 (ET0 )表示约为 1.4eV ,在玻璃表面瞬时沉积速率达 2cm/s,比其它传统镀膜方法大几个数量级 ;并且瞬间在玻璃表面产生约 2 2 0 0℃的高温 .经一次脉冲发射可制得 65nm厚的膜 .EDX数据表明薄膜与靶材的化学组成相近 .通过原子力显微镜 (AFM )图像分析膜的表面形貌 ,在 1μm× 1μm范围内 ,薄膜表面的均方根粗糙度为 1.3 85nm 。

纳米碳酸钙基浅色导电粉的制备及性能研究

以纳米碳酸钙为核体,用聚电解质对其表面改性后,采用均相共沉淀法制备了锡掺杂氧化铟(ITO)包覆的碳酸钙基浅色导电粉。通过改变聚电解质层数、ITO的包覆量及煅烧时间等实验条件,探究了制备纳米碳酸钙基浅色导电粉的最佳条件。用X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、X-射线电子能谱以及粉末电阻率测试仪等对样品的结构、形貌、化学组成及电阻率等进行分析。结果表明:聚电解质层数为5层,CaCO3与ITO的质量比为6∶1,500℃煅烧4.5 h制备的粉末具有最佳的导电性能,其电阻率为3.8×103Ω·cm。

光学浮区法生长掺铟氧化镓单晶及其性能

采用光学浮区法生长了尺寸f(7~9 mm)×(30~35 mm)的β-Ga_2O_3:In单晶。X射线衍射物相分析表明,β-Ga_2O_3:In单晶仍属于单斜晶系。研究了不同In掺杂量的β-Ga_2O_3:In单晶的吸收光谱和电学性能。结果表明:与纯β-Ga_2O_3单晶相比,β-Ga_2O_3:In单晶在红外波段存在明显吸收。β-Ga_2O_3:In单晶的电导率在10^(–2)量级,Holl载流子浓度可以达到6×10^(19)/cm^2,说明掺杂In^(3+)对β-Ga_2O_3单晶的电学性能有明显改善。

靶基距对柔性基底上脉冲激光沉积透明导电薄膜的影响

采用脉冲激光沉积法,控制靶基距分别为4,6,8cm,在聚乙烯对苯二甲酸酯基底上沉积铟锌氧化物、铟锡氧化物和铝掺杂氧化锌薄膜,研究了靶基距对薄膜电学、光学、形态和结构特性的影响。结果表明:采用6～8cm靶基距制备的TCO薄膜,在可见光范围内的光学透光率超过90%,电阻率约为5×10-4Ω.cm;除了这些优良的电学和光学特性外,靶基距8cm制备的薄膜均匀、光滑、附着好,且无裂缝或任何其它扩展的缺陷,适用于光电设备。

衬底温度对磁控溅射法制备的ZnO∶In薄膜光电性能的影响

以粉末靶为溅射源,采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备掺铟氧化锌(ZnO∶In)透明导电膜。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、霍尔测试仪,以及分光光度计等对不同衬底温度下生长的ZnO∶In薄膜的结构、光电性能进行表征。结果表明,所有制备的ZnO∶In薄膜均为六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)择优取向。ZnO∶In薄膜的电阻率随着衬底温度的升高先减小后增大,当衬底温度为100℃时,薄膜的最低电阻率为3.18×10-3Ω.cm。制备的薄膜可见光范围内透过率均在85%以上。

Effects of indium doping concentration on the morphology and electrical properties of one-dimensional SnO_2 nanostructures prepared by a molten salt method

In this paper,indium doped SnO2 nanorods and nanowires have been prepared by the molten salt method,and the effects of indium doping concentration on the morphology and electrical properties of one-dimensional(1D) SnO2 nanostructures have been studied.It is found that indium doping concentration can affect the epitaxial growth,morphology and the electrical conductance of 1D SnO2 nanostructures.It is also found that the element made by using 6 mol% indium doped SnO2 nanorods responds to nitrogen gas.