不同退火气氛下溶胶-凝胶法制备IZO薄膜晶体管性能研究

使用溶胶-凝胶法制备铟掺氧化锌(IZO)沟道层,并构建了底栅顶接触的薄膜晶体管(TFT)器件.研究不同热处理气氛对其电学性能以及表面形貌的影响.首先将所制备的IZO薄膜分别在空气、氧气、真空环境下进行550℃退火处理1 h.使用半导体参数仪对制备的TFT器件进行电学性能测试,使用原子力显微镜(AFM)表征薄膜的表面形貌.经分析发现,在真空环境退火处理后,IZO-TFT器件综合性能较好,其迁移率达到0.12 cm^(2)/V·S,电流开关比为2.92×10^(5),阈值电压为-8 V.

ZnO超微粉的溶胶-凝胶法制备及晶体生长特征

利用溶胶 -凝胶法以醋酸锌及硝酸铋和醋酸锰制备了纯ZnO以及Bi2 O3 ,MnO掺杂的ZnO超微粉体 .通过X射线衍射分析和透射电镜分析 ,研究了不同温度和不同掺杂条件下ZnO粉体的生长特征 .结果表明 ,ZnO晶体的生长受掺杂元素和制备温度的显著影响 .未掺杂的纯ZnO晶体生长具有各向同性特征 ,晶体呈各边近相等的六边形 .Bi2 O3 ,MnO掺杂后 ,ZnO晶体表现出显著的定向生长特征 ,晶体呈板状、棒状等形态 .掺杂量为 0 .5 %～ 1.0 %摩尔分数时 ,晶体定向生长最为显著 .70 0℃下制备的Bi2 O3 ,MnO掺杂的ZnO晶体短轴一般为 40～ 180nm ,长轴 2 0 0～ 6 0 0nm ,极少数晶体长径达 2 μm以上 .而进一步提高掺杂量时 ,晶体定向生长则逐渐减弱 .70 0℃下制备的掺杂量为 2 .0 %摩尔分数的ZnO晶体基本上无定向性 .表明ZnO晶体的生长受次晶相的显著影响 .

溶胶凝胶法制备透明IZO薄膜晶体管

采用溶胶凝胶法制备了非晶铟锌氧化物(a-IZO)薄膜,并作为薄膜晶体管(TFT)的有源层制备了a-IZO TFT。研究了IZO薄膜中铟锌比对薄膜性质及a-IZO TFT器件性能的影响。结果表明:溶胶凝胶法制备的IZO薄膜经低温(300℃)退火后为非晶结构,薄膜表面均匀平整、致密,颗粒大小为20 nm左右,并具有高透过率(>85%)。IZO薄膜中的铟锌比对薄膜的电学性能和TFT器件特性影响显著,增加In含量有利于提高薄膜和器件的迁移率。当铟锌比为3∶2时,所获得的薄膜适合于作为薄膜晶体管的有源层,制备的IZO-TFT经过相对低温(300℃)退火处理具有较好的器件性能,阈值电压为1.3 V,载流子饱和迁移率为0.24 cm2·V-1·s-1,开关比(Ion∶Ioff)为105。

溶胶-凝胶法制备二元炭质-TiO_2气凝胶前驱体

以炭质水性中间相和四氯化钛为原料 ,分别制取了炭质溶胶 -凝胶和钛溶胶 -凝胶 ,然后将二者充分搅拌混合后 ,再进行超临界干燥制得了二元炭质 /二氧化钛气凝胶粉末前驱体。利用 FT- IR,XRD和 TEM技术对二元炭质 /氧化钛粉末进行了表征。研究结果表明 ,二元炭质 /氧化钛粉末具有小于 10 nm的颗粒尺寸 ,炭和氧化钛混合均匀且具有较高的比表面和疏松的表观结构。

溶胶-凝胶法制备透明氧化物薄膜晶体管的研究进展

透明非晶氧化物薄膜晶体管(TAOS-TFT)相对于硅基TFT具有均一性好、迁移率高、兼容低温柔性基板等优点,能够广泛用于平板有源显示领域特别是有源矩阵有机发光二极管显示(AMOLED)的驱动背板。溶胶-凝胶法制备薄膜晶体管不需要高真空的环境,成本低、工艺简单,化合物成分易于控制,能够均匀定量地实现分子水平的掺杂,满足新技术研发的需求,近年来引起了广泛关注,研究主要集中在寻找合适有源层和绝缘层材料、研究薄膜成分、制备工艺对器件性能的影响,并获得与传统真空工艺可比拟的器件性能。针对柔性显示器件成为未来显示发展的主流技术之一,全溶液法制备以及基于柔性基板制备TFT也取得了较好的进展,为未来显示行业提供了可靠的低成本发展方向。但所制备的TFT器件仍然存在制备温度相对较高,偏压稳定性相对较差的问题。总结了该领域内目前研究热点及取得的进展。

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜晶体结构和发光特性的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)旋涂法在Si(100)衬底上制备ZnO薄膜,在室温下利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、光致发光谱(PL)等手段分析所得ZnO薄膜的晶体结构和发光特性.结果表明:当热分解温度为400℃,晶化温度为450℃～650℃时,溶胶-凝胶旋涂法制备的ZnO薄膜样品属六方纤锌矿结构,ZnO薄膜呈现沿各个晶面自由生长的特性;在室温下均有较强的紫外带边发射峰,这表明带间跃迁占了主导地位,与缺陷有关的可见发射带很弱.以上结果说明:溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜质量较高.

柠檬酸溶胶凝胶法合成LiCoO2的晶体结构研究

用柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法按照Li^＋∶Co^2＋=1∶1合成锂钴氧化物。利用热分析TG-DSC、X射线衍射、红外光谱、共焦显微Raman光谱和透射电子显微技术分析了锂钴氧化物凝胶体晶化过程及在不同煅烧温度下合成的LiCoO2晶体结构的变化。结果表明：煅烧温度由400℃升高到700℃时,晶体颗粒尺寸增大,其尺寸大小约20-40 nm,但在800℃时有所减小。光谱分析和电子衍射结果表明,随着煅烧温度的升高,LiCoO2晶体结构由改性尖晶石结构转变为层状岩盐结构。在改性尖晶石结构中,二价钴离子占据氧四面体间隙,三价钴离子占据氧八面体间隙;层状结构中,只有三价钴离子占据氧八面体间隙。

溶胶-凝胶法制备氧化锡基薄膜及薄膜晶体管的研究进展

透明导电氧化物(transparent conductive oxides, TCOs)薄膜和透明氧化物半导体(transparent oxide semiconductors, TOSs)薄膜具有高透明度和良好的导电率等特点,广泛应用于太阳能电池、平板显示、智能窗以及透明柔性电子器件等领域.大多数TCOs和TSOs薄膜主要是以氧化铟、氧化锌和氧化锡三种材料为基础衍生来的,其中,氧化铟薄膜中In元素有毒、含量稀少且价格昂贵,会造成环境污染;氧化锌薄膜对酸或碱刻蚀液敏感,薄膜图形化困难;氧化锡薄膜不仅无毒、无污染、价格低廉,还具有良好的电学性能和化学稳定性,具有巨大的发展潜力.目前,薄膜的制备主要依赖于真空镀膜技术.此类技术的缺点在于设备结构复杂且价格昂贵、能耗高、工艺复杂、生产成本高等.相比传统真空镀膜技术,溶胶-凝胶法具有工艺简单、成本低等优点,受到了人们的广泛关注.本文从TCOs和TSOs薄膜的发展现状和发展趋势出发,先介绍了氧化锡薄膜的结构特性、导电机制、元素掺杂理论以及载流子散射机理,然后介绍了溶胶-凝胶法原理和制备方法,接着介绍了近些年来溶胶-凝胶法制备氧化锡基薄膜在n型透明导电薄膜、薄膜晶体管以及p型半导体薄膜中的应用和发展,最后总结了当前存在的问题以及今后研究的方向.

溶胶凝胶法制备锆钛酸铅纳米孔状光子晶体阵列（英文）

基于阳极氧化铝模板,使用旋涂法制备了锆钛酸铅纳米孔状光子晶体阵列.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪表征了其结构,形态和尺寸分布.结果显示制备的锆钛酸铅光子晶体呈正方晶相,尺寸统一,分布均匀,同时展现了良好的光学透射特性.这个简单,低成本又可行的制备方法为制备铁电纳米孔阵列结构提供了一条方便又可复制的途径.

退火温度对溶胶-凝胶法制备锌锡氧化物薄膜晶体管的影响

采用溶胶-凝胶法制备了非晶锌锡氧化物(ZTO)薄膜晶体管(TFT),通过热重-差热分析(TG-DTA)对ZTO胶体中的化学反应进行了分析,研究了不同退火温度对ZTO TFTs性能的影响。结果表明:当退火温度在300~500℃范围内时,薄膜为非晶态结构,薄膜表面致密、平整。当退火温度达到400℃时,薄膜在可见光范围内具有高透过率(】85%)。随着退火温度的升高,器件阈值电压明显降低,由15.85 V降至3.76 V,载流子迁移率由0.004 cm2·V-1·s-1提高到5.16 cm2·V-1·s-1,开关电流比达到105。退火温度的升高明显改善了ZTO TFT的电学性能。

溶胶-凝胶法合成钛酸锌陶瓷粉体

本文以钛酸四丁酯、乙酸锌、柠檬酸、乙二醇和乙醇为主要原料,用溶胶鄄凝胶(Sol-Gel)法,经两次热处理合成出均一的钛酸锌(ZnTiO3)陶瓷粉体,并用TG鄄DTA、XRD和FE-SEM等对其组织结构和形貌进行了表征。结果表明,热处理方式对产物组成和晶型有较大影响。

用柠檬酸溶胶凝胶法合成SrFeCo_(0.5)O_x氧化物

采用柠檬酸溶胶凝胶法合成SrFeCo0 5Ox混合导体氧化物·利用XRD、TEM以及DTA方法研究与分析了不同条件下样品的晶体结构组成、相貌·确定了最佳制备条件·结果说明在燃料剂/氧化剂比例为0 64,550℃时得到单相钙钛矿氧化物,氧化物为纳米球形颗粒,尺寸分布均匀;加热温度升高850℃晶体结构无变化,颗粒尺寸明显长大但是形状不变·同时分析了溶胶凝胶反应过程及影响因素·

溶胶凝胶法制备多晶莫来石纤维

以廉价的铝粉、工业盐酸和酸性硅溶胶为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了多晶莫来石纤维.采用27AlNMR测试了聚合氯化铝溶胶中Al3+的聚集状态,采用XRD、FT-IR、SEM和TG-DTA等手段表征了不同热处理温度下莫来石纤维的物相组成、纤维形貌以及纤维的热分解特性.27AlNMR结果表明,Al3+主要以Keggin结构的Al13形态存在于聚合氯化铝溶胶中.具有24个活性Al-OH键的Al13聚阳离子易与硅溶胶中的Si-OH发生失水缩聚反应,生成具有长链结构的纺丝溶液.XRD、FT-IR和TG-DTA结果表明,纤维热处理到950℃时开始结晶,到1000℃可获得单一的莫来石晶相,整个过程的纤维失重在48.24%.经1250℃热处理,获得的莫来石纤维的直径为3～5μm,晶粒尺寸约为240nm,拉伸强度为1.1GPa.

溶胶-凝胶法制备纳米SnO_2

运用溶胶凝胶法合成前驱物Sn(OH)4胶体,在不同温度下加热分解得到一系列纳米SnO2试样,并用X射线衍射(XRD)图谱和透射电子显微镜(TEM)表征不同温度下热处理得到试样的结构和形貌,研究了分解温度与产物粒径大小之间的关系以及微晶生长动力学。

溶胶-凝胶法纳米二氧化硅原位改性研究

研究了原位改性对溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅的特性和应用性能的影响,结果表明原位改性改善了纳米二氧化硅的分散性,使纳米二氧化硅的粒径减小,分布更加均匀,外观形貌发生变化,但并不改变纳米二氧化硅的晶体结构和体相成分.其改性机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机成分所代替.当硅烷偶联剂的用量适当时,制备的纳米二氧化硅在阴极电泳漆中具有良好的应用性能.

二元胶体晶体及二氧化硅复杂有序介孔膜的制备

采用模板辅助电场诱导沉积和加速蒸发诱导共沉积两种方法,用聚苯乙烯微球制备了高度有序的二元胶体晶体结构。通过溶胶凝胶法填充这些模板结构,并经过热处理后获得具有复杂有序多孔结构的二氧化硅薄膜。SEM结果表明,所得薄膜较好地复制了胶体晶体模板的结构,薄膜孔径与微球直径相比有一定程度的收缩。与普通多孔膜相比,这种有序多孔膜具有更复杂的结构以及更高的比表面积,在分离提纯、催化剂及光子带隙材料等领域具有一定的应用前景。

微粒溶胶-凝胶法合成LiNi_(0.75)Co_(0.25)O_2及表征

通过LiOH·H2O、Ni(OAc)2·4H2O和Co(OAc)2·4H2O在水和乙醇混合溶剂中形成微粒溶胶 凝胶来合成LiNi0 75Co0 25O2。TG DTA、XRD和充放电实验结果表明:当原料n(Li)∶n(Ni)∶n(Co)=1 05∶0 75∶0 25时,形成的凝胶经300℃预处理、600℃预烧之后,再在氧气氛中700℃焙烧24h,所得产物的层状晶体结构最完整,其首次放电容量为176 6mAh/g;经过10次循环之后,放电容量还有170 1mAh/g,容量衰减3 7%,显示出较高的初始放电容量及良好的循环性能。

用溶胶凝胶法合成Y_3Al_5O_(12)∶Eu^(3+)磷光体

钇铝石榴石Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）具有优良的物理和化学性能，被广泛用作激光和发光的基质材料。这类材料的合成通常是采用高温固相反应后再经球磨粉碎，反应温度高（＞１４００℃），产物粒径偏大且粒度分布宽，也不易得到单相的立方石榴石结构。近年来发展起来的溶胶凝胶法，和传统的固相法相比，具有起始反应活性高，反应组份可以在分子水平上混合均匀，组成精确，均匀性好，合成温度低，可节省能源等优点，越来越受到人们的关注。本文报道了以烷氧基金属化合物为原料，用溶胶凝胶法先制备出晶体结构，然后在较低温度下（＜１０００℃）焙烧制备出Ｅｕ３＋激活的ＹＡＧ基磷光体，并应用ＴＧＤＴＡ，ＳＥＭ和ＸＲＤ等实验手段研究了反应过程和产物的形貌及结构，探讨了ＹＡＧ∶Ｅｕ３＋磷光体发光性能。试样的合成采用溶胶凝胶法。取适量的异丙醇铝溶于热的异丙醇中，按实验所需物质的量分别取一定体积的甲氧基乙醇钇（铕）溶液。在剧烈搅拌下，慢慢滴入异丙醇铝溶液中，混合均匀。以醋酸为催化剂，加热回馏数小时，起始物经水解、缩聚等反应过程，由溶胶转化为凝胶。凝胶在１００℃左右的温度下烘干，在５００℃预烧３ｈ，研磨后，再分别在不同温度下灼烧３ｈ，制成磷光体。分析结果表明：在逐?

溶胶-凝胶模板法制备有序大孔TiO_2微球

以无皂乳液聚合方法自制的单分散聚苯乙烯(PS)微球乳液为原料,利用PS自组装制备了有序胶体晶体模板("蛋白石"),采用溶胶-凝胶模板法制备了有序大孔TiO2微球("反蛋白石"),其孔呈六边形,孔径分布均一,约为200nm。运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其形貌特征及晶型进行了表征,结果表明,采用表面含有羧基的单分散聚苯乙烯微球及高的硅油黏度制得的模板有序度高;通过控制煅烧温度可以改变有序大孔TiO2微球的晶型,当煅烧温度为500℃时,其晶型为锐钛型,当煅烧温度为700℃时,其晶型则为金红石型。

溶胶凝胶法制备的莫来石晶须的形貌和生长过程研究

本文通过溶胶凝胶工艺制备了莫来石晶须，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＳＡＤＰ和ＥＤＡＸ等分析测试技术研究了莫来石晶须的形貌、晶相组成和晶须的成分。结果表明，莫来石晶须是通过气固相反应按位错机理生长的，气相成分的波动可能是部分晶须的轴向不稳定生长、两次生长和其表面出现缺陷的主要原因。