锑掺杂二氧化锡薄膜的导电机理及其理论电导率

归纳总结了锑掺杂二氧化锡(ATO)的导电机理。晶格的氧缺位、5价Sb杂质在SnO2禁带形成施主能级并向导带提供n型载流子是ATO导电的两种主要机理。从材料的电导率公式出发,定性分析了二氧化锡中掺杂锑的含量存在理论最佳值,根据已有模型计算证明了锑掺杂二氧化锡电导率存在理论上限。掺杂二氧化锡中锑的最佳理论含量为1.49%(质量百分数),锑掺杂二氧化锡理论电导率最高为0.217×104(Ω·cm)-1,氧空位对ATO电导率的贡献为0.1506×104(Ω·cm)-1。

镀SiO_2膜玻璃基片上化学气相沉积法制备SnO_2:Sb薄膜

采用化学气相沉积法在镀有SiO2膜的钠钙硅玻璃基片上制备了Sb掺杂SnO2(antimony-dopedtinoxide,ATO)薄膜。研究了基板温度、基板输送速度和氮气流量对ATO薄膜结构和性能的影响。用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见光谱仪、双光束红外分光光度计对薄膜的结构、形貌和成分进行了表征。结果表明:沉积温度为490℃以上时,薄膜主要以四方相金红石结构存在。随着基板输送速度的提高,薄膜择优取向由(110)转变为(200)。薄膜中掺杂的Sb以Sb5+的形式存在;当基板温度为530℃时,薄膜表面的C没有完全燃尽,以C-O形式存在于薄膜中。薄膜的可见光透过率随基板温度的升高而增大。具有(110)择优取向的薄膜的红外反射性能较好。

镀SiO_2膜玻璃基片上SnO_2∶Sb薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征

用溶胶凝胶法在已镀SiO2膜的钠钙硅玻璃和没有镀SiO2的钠钙硅玻璃基片上镀制了锑掺杂摩尔分数为8.0%的二氧化锡薄膜。对不同热处理温度下薄膜样品的结构和性能进行了表征。结果表明:在673～823K范围内热处理60min时,薄膜以四方相金红石结构存在;随着热处理温度的提高,晶面衍射峰由宽化趋向尖锐,结晶逐渐完善;薄膜中的Sn以+4价的形式存在,掺杂的Sb以+5和+3价形式存在;当温度为673K和723K时,凝胶中的C没有完全燃尽,以C—O和CO形式存在于薄膜中。镀膜样品的可见光平均透过率随热处理温度的升高而增大;在热处理温度相同时,预先镀有SiO2膜的玻璃基片上制备的锑掺杂二氧化锡(ATO)薄膜的方块电阻较没有镀SiO2的小。

导电纳米颗粒对Sb:SnO_2薄膜性能影响研究

采用水热晶化法,通过控制水热反应条件、溶液的浓度以及矿化剂的种类等因素,制备出分散性及导电性良好的SnO2纳米颗粒。采用溶胶凝胶浸渍镀膜的方法制备Sb掺杂SnO2薄膜,在镀膜溶液的配制过程中引入SnO2纳米颗粒悬浮液,经陈化后最终得到镀膜溶液。采用vanderPauw法、UV/VIS分光光度计以及Fourier变换红外光谱仪研究和分析了添加纳米颗粒对膜层导电性能、光学性能以及膜层结构的影响;采用场发射扫描电镜研究了膜层的表面形貌。结果表明:导电纳米颗粒的加入可有效提高膜层的导电性能,当SnO2纳米颗粒添加质量分数为10%时,膜层的电阻率为6.5×10-3Ω·cm;添加和未添加纳米颗粒的膜层的可见光透过率均为85%。纳米颗粒参与了溶胶凝胶制备薄膜网络的形成,提高了膜层结构的连续性,从而使膜层具有较好的导电性能和光学性能。

S_NO_2掺Sb薄膜导电机理

透明导电膜是一种重要的光电材料,应用广泛。本文介绍了掺锑氧化锡(ATO)薄膜的导电机理和光电性能。掺锑氧化锡薄膜属四方相金红石结构,薄膜中的Sn呈+4价,掺杂的Sb分别以+5和+3价形式存在。对SnO2薄膜电学性能的研究表明,适量的Sb掺杂能显著提高薄膜的导电性能,但是过量的掺杂会导致导电性能的下降。

陶瓷表面太阳选择性吸收涂层的研究

以普通陶瓷毛胚为基底，采用钒钛磁铁矿渣制备黑釉吸收层，并采用红外灯辅助喷雾热解法制备锑掺杂氧化锡薄膜作为红外反射层，构建结构简单的陶瓷表面太阳选择性吸收涂层，并对涂层微结构和性能进行表征，结果表明-掺锑氧化锡薄膜结晶完全，厚度均一；涂层太阳吸收比可达0．93，法向发射比低于0．25；经500h的老化性试验后，涂层的太阳吸收比和法向发射比变化小于10％。