掺杂剂对SnO2基导电膜性能的影响

以SnCl4·5H2O和SnCl2·2H2O为Sn源,分别以SnF2、SbCl3和La(NO3)3·6H2O为掺杂剂,采用溶胶−凝胶−气相沉积法制备了SnO2基导电膜,主要研究掺杂剂的掺入对薄膜的表面形貌、微观晶体结构及光电性能的影响,探讨其掺杂机理。通过四探针电阻率/方阻测试仪、双光束紫外可见分光光度计、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和X射线光电子能谱分析系统等设备对SnO2基导电膜进行测试分析。结果表明:采用3种掺杂剂制备的SnO2基导电膜均为四方金红石结构,其表面形貌分别为金字塔状、贝壳状以及不规则多面体状。其中SnO2:Sb导电膜的性能最好,当以掺杂量为12%(摩尔比)的SbCl3为掺杂剂时,SnO2基导电膜的电阻率为1.36×10^−3Ω·cm,透射率为78.9%,综合光电性能指数为61.87×10^−4Ω−1。另外,不同掺杂元素的掺杂类型不同,对能级结构、晶胞结构、表面形貌、综合光电性能的影响也不同,且n型掺杂剂改性效果优于p型掺杂剂。