透明導(dǎo)電玻璃-成功大學(xué)課件

1、透明導(dǎo)電玻璃-性質(zhì)量測與製備程序透明導(dǎo)電膜性質(zhì)量測 電學(xué)性質(zhì)及其量測-電阻率-四點(diǎn)探針 光學(xué)性質(zhì)及其量測-Burestein-Moss 效應(yīng)(BM shift)-紫外光可見光光譜儀 導(dǎo)電率 =ne (n:載子濃度, e: 電子電荷 (1.6 10-19 coulomb), : 載子遷移率) 兩種增加載子濃度的策略Doping(摻雜): (ZnO:Al or ZnO:F, In2O3:Sn) Nonstoichiometric (化學(xué)計(jì)量比不同): 氧空缺電學(xué)性質(zhì)及其量測三用電錶測四點(diǎn)探針測簡圖試樣面積越大，量測越精確 膜厚越大，導(dǎo)電度越好，穿透度下降基板薄膜入射光反射光薄膜對光的穿透與散射紫外

2、光可見光光譜儀400 nm800 nm可見光紅外光紫外光為降低In2O3、SnO2、ZnO等透明導(dǎo)體的電阻率，通常加入Sn、Al、Sb等摻雜物以提高載子密度。載子密度增加會影響透明性增加載子濃度，提高導(dǎo)電度，降低穿透度導(dǎo)電度與穿透度兩者之間，存在一最適化值透明導(dǎo)電膜厚度求法 高解析掃描電子顯微鏡 (high resolution scanning electron microscopy)輪廓儀量測 (-step)利用高低差得知薄膜厚度溶凝膠法製備AZO透明導(dǎo)電玻璃以溶凝膠法製備AZO膠體溶液，是利用醋酸鋅溶解於醇類溶劑中，經(jīng)由二天的靜置使之水解、聚縮合而產(chǎn)生具黏度的AZO膠體溶液或粒子。詳細(xì)步

3、驟如下：取適量醋酸鋅與氯化鋁，分別配置Al/Zn原子數(shù)比為0、0.5、1.0、1.5、2.0及3.0 at.% 於20 mL的樣本瓶中。2. 分別取適量的溶劑2-methoxyethanol (11mL)加入步驟1的樣品中，超音波震盪，混合攪拌 成0.75 M Zn2+離子的混合溶液。3. 加入 monoethanolamine 0.5mL於步驟2 中。將步驟3所製備的混合溶液置於恆溫水槽中，經(jīng)持溫60C均勻攪拌10小時(shí)後，靜置 於室溫2天，即可得AZO膠體溶液。AZO溶凝膠的製備方法AZO透明導(dǎo)電膜的製作 1. 取1 inch x 1 inch規(guī)格的玻璃作為基板，置於95 vol.% 乙醇中

4、以超音波震盪的方式清潔， 並重複上述清潔動作二次，然後置於烘箱中乾燥。2. 將玻璃基板置於旋轉(zhuǎn)塗佈機(jī)上，以3000 rpm空轉(zhuǎn)10秒，作為表面清潔的動作。3. 取所配製的AZO膠體溶液100 L滴於玻璃基板上，然後以3000 rpm進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)塗佈30 秒。4. 將塗佈完後的玻璃，置於350C的高溫爐中乾燥10分鐘。5. 依上述步驟2、3、4重複10次後，進(jìn)行550C煅燒2小時(shí)，來提升試片的結(jié)晶性與透光度。6. 將鍛燒後的試片，送入通有3 % H2及97 % Ar的混合氣氛的管型爐中， 進(jìn)行氫氣熱處理，使試片產(chǎn)生氧空缺，藉此進(jìn)一步提升導(dǎo)電性質(zhì)。Zn(CH3COO)22H2O AlCl36H2O

5、2-Methoxyethanol+MEA Spin Coating 3000rpm, 30secStirring at 60oC for 1h, after 2days Drying at 350oC for 10minCalcination at 550oC for 60minRepeating 10 timesCalcination at 550oC for 60minCalcination at 550oC for 60minAZO seed (sol-gel method)實(shí)驗(yàn)步驟Hydrogen treatment (氫氣處理)0.4 kg/cm2400oC 2h目的:(1) 增加結(jié)

6、晶性(2) 提高導(dǎo)電度(3) 移除有機(jī)殘留物本實(shí)驗(yàn)所合成透明導(dǎo)電膜分析掃描式電子顯微鏡俯視圖 (AZO 奈米粒子)不同鋁摻雜比例下之電阻率不同鋁摻雜比例下之紫外光可見光穿透圖掃描式電子顯微鏡側(cè)視圖 (AZO 奈米粒子)參考文獻(xiàn)1. 盧建旭副教授，觸控面板( multi-touch panel)與觸控IC技術(shù)與市場新趨勢 2. 楊明輝，透明導(dǎo)電膜，藝軒圖書出版社3. 姜辛等著，透明導(dǎo)電氧化物薄膜，高等教育出版社4. 盧陽明教授，透明導(dǎo)電薄膜講義5. 黃敬佩，ITO導(dǎo)電玻璃及相關(guān)透明導(dǎo)電膜之原理及應(yīng)用，勝華科技股份有限公司6. 工研院材與化工研究所-銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術(shù)與應(yīng)用趨勢7. 盧建旭副教授，臺灣太陽能政策綠色能源產(chǎn)業(yè)旭升方案、薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)8. 葉昆明、陳雲(yún) ，有機(jī)電激發(fā)光顯示技術(shù)，科學(xué)發(fā)展 2005年1月，38