论文部分内容阅读
本文研究了应用喷雾热解法制膜工艺。以SnCl4·5H2O、SbCl3和ZnO为原料,在石英和陶瓷基材上制得了温阻特性良好的掺杂SnO2导电发热薄膜。研究了Sb,Zn的不同掺杂浓度及热处理温度对薄膜电阻特性的影响;以SnCl4·5H2O和NH4F在片状日用玻璃基材和石英玻璃基材上制得了掺氟氧化锡透明导电薄膜。研究了F的掺杂量、成膜温度和沉积时间对薄膜方阻R□和在可见光范围内的平均透过率T的影响。利用DSY—5型四探针电阻测试仪对薄膜的方阻R□值进行测量;利用721型分光光度计测量薄膜在可见光范围内的平均透过率T;并利用日本理学公司生产的D/max—Ra型X射线衍射仪对薄膜的成分和结构进行表征;最后在扫描电镜下观察了薄膜的表面形貌。 优化实验结果表明,当Sb和Zn掺量分别为SnO2的8.2at.%和3.4at.%、在550℃、喷涂12s时得到的薄膜的方阻R□可达30Ω/□,温阻系数接近为0;当NH4F的掺杂量为SnCl4·5H2O的32wt.%、成膜温度为450℃、沉积时间为15s时,可使所得FTO薄膜的方阻R□达最低,为10Ω/□,可见光范围内的平均透过率为80%。 对掺杂Sb和Zn的SnO2电热薄膜进行了通电加热实验,结果表明,当薄膜的单位发热功率小于4w/cm2时,薄膜能够稳定地工作500h,达到了实际应用的要求。 另外,对上述两种薄膜的热处理实验表明:热处理对掺杂Sb和Mg的SnO2薄膜来说,使晶粒生长更加完全,孔穴减少,有助于提高薄膜电阻的温度稳定性,同时也使薄膜的电阻有一定的增大;对掺F的SnO2来说,热处理使薄膜更加致密,但颗粒却没有明显的变大。高温热处理使FTO薄膜的方阻R□有较大的影响,在600℃下处理30min后,其方阻R□值增加了近200%,但对其在可见光范围内的平均透过率T的影响不大。