锡掺杂量对胶体法制备ITO薄膜光电性能的影响
来源期刊：稀有金属材料与工程2008年第1期
论文作者：曾胜男 张楠 刘家祥
关键词：ITO薄膜; 胶体法; 掺杂; 导电机制; 光学能隙;
摘 要：以金属铟和锡盐为原料采用胶体法制备Sn掺杂三氧化二铟(ITO)前驱物浆料,通过提拉法在镀有SiO2薄层的浮法玻璃基片上制备透明导电ITO薄膜.研究了不同Sn掺杂量5%～20%(质量分数,下同)对ITO薄膜光电性能的影响.用分光光度计和四探针电阻仪检测ITO薄膜,样品的光电性能,并对其进行X射线衍射分析.结果表明:当Sn掺杂量为10%时薄膜的方电阻最小,为153 Ω/□,不同Sn掺杂的ITO膜均为单一的立方铁锰矿结构;薄膜在可见光区平均透过率≥82%.基于对不同Sn掺杂量的ITO薄膜XRD数据分析,研究了ITO薄膜的结构特性,并讨论了薄膜的导电机制.结果表明:胶体法制备的ITO薄膜的自由载流子主要来源于氧缺位提供的导电电子.通过对ITO薄膜吸收系数的线性拟合表明,薄膜中自由电子由价带至导带的跃迁属于直接跃迁,且光学能隙值随Sn掺杂量的增加呈先增加后减小的趋势,在Sn掺杂量为15%时为最大值3.65 eV.
曾胜男1，张楠1，刘家祥1
(1.北京化工大学,化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029)
摘要:以金属铟和锡盐为原料采用胶体法制备Sn掺杂三氧化二铟(ITO)前驱物浆料,通过提拉法在镀有SiO2薄层的浮法玻璃基片上制备透明导电ITO薄膜.研究了不同Sn掺杂量5%～20%(质量分数,下同)对ITO薄膜光电性能的影响.用分光光度计和四探针电阻仪检测ITO薄膜,样品的光电性能,并对其进行X射线衍射分析.结果表明:当Sn掺杂量为10%时薄膜的方电阻最小,为153 Ω/□,不同Sn掺杂的ITO膜均为单一的立方铁锰矿结构;薄膜在可见光区平均透过率≥82%.基于对不同Sn掺杂量的ITO薄膜XRD数据分析,研究了ITO薄膜的结构特性,并讨论了薄膜的导电机制.结果表明:胶体法制备的ITO薄膜的自由载流子主要来源于氧缺位提供的导电电子.通过对ITO薄膜吸收系数的线性拟合表明,薄膜中自由电子由价带至导带的跃迁属于直接跃迁,且光学能隙值随Sn掺杂量的增加呈先增加后减小的趋势,在Sn掺杂量为15%时为最大值3.65 eV.
关键词:ITO薄膜; 胶体法; 掺杂; 导电机制; 光学能隙;
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