一、透明导电CdIn_2O_4薄膜光学常数的计算（论文文献综述）
汤福国[1]（2013）在《透明导电氧化物薄膜在四元LED上的应用研究》文中进行了进一步梳理发光二极管（Light-Eimitting Diode简称LED）因具有低能耗、长寿命、绿色环保等的优点，而成为2l世纪最具成长力的新一代照明光源。随着III-V族半导体工艺的日趋成熟，LED芯片研制不断向高效高亮度方向发展。电流扩展层的应用可以大幅提升LED的外量子效率，是提高LED器件性能的一个重要方法。本文基于AlGalnP基四元LED，研究了ITO（氧化铟锡）薄膜作为电流扩展层在LED中的应用。通过实验和分析，研究了电子束蒸镀ITO薄膜的工艺条件对薄膜质量的影响，表明了薄膜的致密性随生长速率的提高而提高，但薄膜的透过率却会随之而下降。蒸镀完成后，通过热处理使ITO薄膜光电特性得到一定改善，折射率增大。通过实验表明，ITO的应用使LED芯片器件的光功率提高35.8%，并且减小了波长的红移。综合分析ITO薄膜在LED中的增透原理以及热处理对ITO薄膜折射率的影响，进而优化ITO膜层厚度，提升了LED的发光效率。
祝元坤[2]（2013）在《过滤阴极电弧制备铟掺杂氧化镉透明导电薄膜的性能研究》文中研究表明氧化镉（CdO）是一种非常重要的透明导电氧化物（TCO）材料。但CdO光学带隙较小，可见光透过率较低，这些不足严重限制了其应用范围。利用其它元素掺杂能有效地拓宽其光学带隙，并改善其导电和透光性能。然而目前对掺杂CdO薄膜的研究，还存在着基本性能争议较大、能带特性认识不清楚、光电耦合机制研究较缺乏等问题。针对上述问题，本文采用过滤阴极真空电弧（FCAD）制备了高质量的铟掺杂氧化镉（CdO:In）薄膜：（1）系统地研究了In掺杂浓度、衬底温度、氧气分压、衬底材料等与其成分、结构和光电等性能之间的内在联系；（2）利用不同气氛热处理改善CdO:In薄膜的光电性能；（3）利用不同理论研究了其能带特性和光电相互耦合机制等。FCAD制备的CdO:In薄膜呈现多晶立方CdO结构，无In2O3和CdIn2O4等相出现。CdO:In薄膜的晶体结构与其生长条件密切相关：（1） In掺杂浓度和氧气分压的变化导致薄膜择优取向改变；（2）升高衬底温度不仅能促进晶粒长大，同时还能改善晶粒排列有序度；（3）在玻璃衬底上，氧化镁（MgO）过渡层为CdO:In薄膜生长提供外延模板，使其出现多个生长方向；在蓝宝石衬底上，衬底中Al扩散到MgO层中形成MgAl2O4结构，有助于提高CdO:In薄膜的结晶质量。CdO:In薄膜中Cd和In原子主要以氧化态形式存在，存在一定量的氧空位。CdO:In薄膜具有较优异的光电性能。CdO:In薄膜的导电性能与其制备工艺条件密切相关：（1）随着In掺杂浓度的增加，薄膜电阻率先降低后增加，而电子迁移率先增加后降低；（2）氧气分压的增加使得氧空位减少，因此载流子浓度降低，电子迁移率增加；（3）升高衬底温度使得晶界散射减弱，电子迁移率增加；（4）在玻璃衬底上，MgO薄层能有效地降低CdO:In薄膜的电阻率并提高迁移率；在蓝宝石衬底上，MgO层使得CdO:In薄膜电阻率增大而电子迁移率降低。CdO:In薄膜具有较高的光学透过率和较宽的透光波段范围。230nm厚的CdO:In薄膜在5001250nm波段的平均透过率超过80%。利用透过率衍生法可以较准确地获得CdO:In薄膜的光学带隙，其值为2.53.1eV。采用FCAD技术，在230℃、7mTorr和1.2at.%In掺杂条件下制备的CdO:In薄膜具有最佳的光电性能。退火处理有利于改善薄膜的导电性能。退火后，未掺杂CdO薄膜晶粒尺寸变大，光学透过率显着提高；而CdO:In薄膜晶格长度萎缩，吸收截止限蓝移。经空气退火后，低掺杂浓度薄膜电阻率降低；高掺杂浓度薄膜电阻率增加。经氮气退火后，CdO:In薄膜电阻率降低而电子迁移率增加。CdO:In薄膜的能带具有明显的非周期性特征。被广泛应用于获取TCO薄膜光学带隙的Tauc法建立在理想周期性能带假设之上。对于CdO:In薄膜，Tauc法高估了其光学带隙。CdO:In薄膜的能带填充效应约为0.51.2eV，而能带变窄效应约为0.10.3eV。微扰理论能较好地描述CdO:In薄膜导带色散以及费米能级；适当随机相位理论可较好地计算CdO:In薄膜的能带变窄效应；使用费米能级的电子有效质量计算CdO:In非周期性费米能级获得的结果偏低。FCAD制备的CdO:In薄膜具有较优异的导电性和透光性，且透光范围与太阳辐射光谱匹配较好，因此适合用作高效多结太阳能电池等新型光电器件的表面电极和窗口材料。
郎野[3]（2012）在《真空蒸发—氧化法制备CIO薄膜的研究》文中研究说明CIO （CdIn2O4）薄膜是一种n型宽禁带氧化物薄膜材料,具备优良的光电性能和气敏特性,是目前研究透明导电氧化物薄膜的重要组成部分。透明导电氧化物薄膜已经被广泛的应用于民用和军事领域,最具代表的应用即商业上制备透明电极。目前,制备CIO薄膜的方法很多,包括真空蒸发镀膜法。本文在总结了近期国内外对CIO薄膜的研究成果基础上,采取理论分析与实验相结合的方法,用真空蒸发-氧化法对CIO薄膜的制备条件和光电性能进行了较深入的研究。实验结果表明这种方法能制备出质量良好的CIO薄膜,这种方法具有成本低、易操作等优点。本文是在DM-300B型真空蒸发镀膜机上,采用真空蒸发-氧化法制备了CIO薄膜,并用X射线衍射、扫描电子显微镜分析了薄膜的组成成分和表面形貌。分析结果表明：采用真空蒸发氧化法制备的薄膜是多晶结构,是具有CIO相,In203相以及CdO相的混合结构。并用ACCENT-5500型霍尔效应测试仪测试了不同条件下制备的薄膜的电阻率,迁移率和载流子浓度；用UV-3600型紫外-可见分光光度计对不同条件下制备的薄膜的光学性能进行了分析,分析结果表明,随着氧化温度升高和氧化时间的增加,薄膜的导电性能得到提高,透明性明显改善。本文从大量的实验数据中,总结出制备CIO薄膜的最佳制备条件。其实验条件为：工作压强为2×10-3Pa,加热电流为50A,加热时间20min,氧气流量为160ml/min,氧化时间为1h,氧化温度700℃,在此条件下获得的薄膜电阻率为0.012Ω.cm,迁移率为3.47cm2/V.S,载流子浓度为1.50x1020cm-3。在可见光范围内,波长为760nm处薄膜的透光率达到90%。可见此法生长的CIO薄膜有着良好的光电性能。
李雪华[4]（2012）在《ITO薄膜光学性能的研究》文中研究指明透明导电氧化物（Transparent Conducting Films简称TCO）薄膜（尤其是Indium TinOxide简称ITO薄膜），既有高电导率又有高可见光透射率，因此被广泛应用于太阳能电池、平板显示器、气敏元件、热屏蔽、电磁屏蔽等领域。现阶段有多种工艺可用于制备ITO薄膜，比如：喷雾热解法、溶胶—凝胶法、化学气相沉积法、真空蒸发法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法等。磁控溅射法以其优良的性能，以大规模地应用在工业生产中。随着显示技术的不断发展，对可见光透射率的要求也越来越高，这也大大促进了人们对ITO薄膜可见光透射率的研究。其中在保证高电导率的情况下，如何进一步的提高ITO薄膜可见光透射率以成为热门的研究课题。本文根据光学单层薄膜理论，利用C++程序设计语言，编写出了计算薄膜透射率的独立程序，并将该程序应用到单层ITO薄膜透射率的计算中。并由计算程序得到：在可见光范围内，单层ITO薄膜的平均透射率达到93%。为了验证理论计算正确与否，采用直流磁控溅射镀膜工艺，在浮法玻璃基底上制备ITO透明导电薄膜，对所得ITO薄膜的物理特性进行了研究。溅射所用靶材为高纯度陶瓷ITO靶材，在本底真空中，充入氩气作为工作气体，保持基底温度和溅射功率稳定。实验结果表明：ITO薄膜具有In2O3的立方多晶结构，主要成分为In, Sn, O，表面较为平整，Eg的值约为3.86eV，可见光区域的透射率高达90%。程序计算的结果和实际测量得到的ITO薄膜透射率比较接近，微小偏差源于制备过程中结晶度、致密度、缺陷等因素的影响。
吴芳[5]（2011）在《Ga掺杂ZnO透明导电薄膜的制备与特性研究》文中指出ZnO薄膜是一种Ⅱ-Ⅵ族直接宽带隙半导体材料,具有资源丰富、无毒性、在等离子体中稳定等优点,被认为是最有希望取代广泛使用的、稀有而昂贵的锡掺杂氧化铟（ITO）的透明导电膜,在太阳能电池、液晶显示器、发光器件、气敏传感器等光电产业领域具有广阔的应用前景,近年来已引起了国内外的广泛关注。但本征ZnO的导电性能较差,为提高其导电性能和稳定性,常用Al、In、Ga等III族元素掺杂,其中研究较成熟的是Al掺杂ZnO。与Al掺杂ZnO薄膜相比,Ga掺杂ZnO（ZnO:Ga）薄膜具有抗氧化性更强、晶格变形更小等特点,目前,ZnO:Ga薄膜的研究报道相对较少,有必要对其进行系统的研究,为其在光电器件等方面的应用奠定基础。本论文利用射频磁控溅射法在玻璃和石英衬底上制备了ZnO:Ga薄膜;用XRD、SEM、XPS、Hall测试和紫外-可见-红外分光光度计等测试手段对沉积的薄膜进行了表征和分析;研究了ZnO:Ga薄膜的结构、形貌、成分、导电、透光、热电和NO2气敏特性,计算了薄膜的光学常数,并研究了光致发光性质。得到的主要结果如下:①所制备的ZnO:Ga薄膜为多晶纤锌矿结构。薄膜表面平整、致密,具有c轴择优取向。提高衬底温度、减小溅射压强、增加膜厚、提高溅射功率,在空气和氮气中退火有利于提高薄膜结晶度,掺杂浓度为3at.%的薄膜的结晶度最优。②ZnO:Ga薄膜中含有Zn、Ga、O和C元素,提高衬底温度,薄膜中Ga和氧空位的浓度均增大,导致载流子浓度增大,利于薄膜导电性能的提高。③ZnO:Ga薄膜为n型导电,其光电性能与制备参数密切相关,衬底温度越高、溅射压强越小、薄膜越厚、溅射功率越大,利于提高薄膜的导电性能,而在空气和氮气中退火后薄膜的导电性能降低。ZnO:Ga薄膜在可见光范围的平均透光率一般可达80%以上。增加溅射压强、溅射功率和进行退火处理利于提高薄膜的透光率,衬底温度和Ga掺杂浓度对透光率没有明显影响。综合考虑导电性和透光性,获得了最佳工艺条件:衬底温度300℃、Ga掺杂浓度3at.%、溅射压强2.0Pa、溅射功率150W、溅射时间2h、靶基距7.0cm,在该条件下制备的ZnO:Ga薄膜,电阻率为1.41×10-3Ω·cm,透光率超过85%,达到了透明导电膜的性能要求。④ZnO:Ga薄膜有显着的塞贝克效应,其塞贝克系数为负值,进一步说明其n型导电特征。典型地,衬底温度200℃下,3at.% Ga掺杂ZnO薄膜的塞贝克系数为-54.31μV/K,功率因子为7.53×10-5W/K2m。磁场作用下,ZnO:Ga薄膜具有较强的磁阻效应和磁热电效应,磁感应强度越大,磁阻和磁热电效应越明显。⑤ZnO:Ga薄膜的光学带隙与制备参数有关。提高衬底温度和溅射功率、降低溅射压强,光学带隙增大;增加Ga掺杂浓度和膜厚,光学带隙先增加后减小;在空气和氮气中退火,光学带隙减小。⑥ZnO:Ga薄膜的光致发光谱由一个近带边发射峰和多个深能级发射峰组成,其中位于467nm处的蓝光深能级发射峰最强。在空气和氮气中退火后,薄膜的深能级发射峰强度变大,与光生非平衡载流子的辐射复合增加有关。⑦对比了Swanepoel和无约束优化方法的计算结果,发现无约束优化方法计算的膜厚和拟合的透射光谱与实测值更为吻合,优于Swanepoel方法。⑧用无约束优化方法计算了多种厚度ZnO:Ga薄膜的光学常数（包括膜厚在100nm以内的较薄的薄膜）,结果表明:ZnO:Ga薄膜的折射率在紫外区域随着波长的增加而急剧减小,在可见光区介于1.73至2.15之间,变化较小。在435-600nm波长范围,膜厚越大,折射率越小。消光系数在紫外区域随波长的增加急剧下降,在可见光区域,变化缓慢,逐渐趋于0。⑨ZnO:Ga薄膜具有较好的NO2气敏性能,Ga掺杂含量为1at%的ZnO薄膜在250℃时,气敏性能最好,对5ppm和200ppm NO2气体的灵敏度分别为2.34和135.90。
胡加佳[6]（2011）在《IGZO薄膜的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理ITO薄膜被认为是光电综合性能最优的透明导电氧化物薄膜之一,其在工业上也有广泛的应用,但是ITO薄膜的原料金属铟资源稀少,因此近年来,研究者一直在寻找ITO薄膜的替代品,ZnO掺杂系列薄膜以其优异的性能成为ITO薄膜的最佳替代品。本实验采用低含量的铟和镓共掺杂ZnO制备出高密度的IGZO靶材,并运用射频磁控溅射法在改变基底温度、溅射时间、溅射功率、靶基距、溅射气压的条件下制备出一系列IGZO薄膜,运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、霍尔效应仪（Hall-effect device）、紫外-可见分光光度计（UV-vis spectrometer）等测试手段对IGZO薄膜的性能进行了表征,研究了工艺参数对薄膜结构、形貌及光电性能的影响,并得到出了一些指导性结果。IGZO薄膜的结构性能和表面形貌受基底温度的影响比较大,随着基底温度的升高,薄膜的XRD图谱中的最强峰从（100）转变为（002）后又转变为（103）方向。不同基底温度下沉积的薄膜表面的组织结构呈锥形岛状结构,基底温度从150℃升至350℃的过程中岛状结构更为明显,当基底温度超过400℃以后,颗粒之间的界限变得模糊,岛状结构逐渐消失,薄膜的粗糙度下降。溅射时间和溅射功率在一定范围内的增加改善了薄膜的结晶性能,薄膜表面的岛状结构增大。随着溅射气压和靶基距的增加电阻率呈现出先减小后增加的趋势。随着溅射时间的增加,电阻率下降。基底温度的升高同时提高了的薄膜的载流子浓度和载流子迁移率,从而改善了薄膜的导电性能。当靶基距为55mm、溅射气压为0.5Pa、溅射时间为20min、溅射功率为200W、基底温度为450℃时,IGZO薄膜具有最低的电阻率6.83×10-4Ω.cm,此时载流子浓度为2.44×1020cm-3,霍尔迁移率为37.5cm2V-1S-1。随着溅射气压和靶基距的增加,IGZO薄膜的可见光平均透过率先上升后下降。随着溅射时间和溅射功率的增加,IGZO薄膜的可见光平均透过率呈下降的趋势。基底温度对薄膜的可见光平均透过率的影响没有明显的规律,但温度超过350℃后薄膜结晶性的改善和粗糙度下降提高了薄膜的透过率。当靶基距为55mm、溅射气压为0.5Pa、溅射时间为5min、溅射功率为200W、基底温度为300℃时,薄膜具有最高的可见光平均透过率76.45%（相对玻璃基底的可见光平均透过率为84.94%）。
秦国强[7]（2010）在《SnO2和ZnO类透明导电氧化物薄膜的第一性原理研究》文中提出透明导电氧化物薄膜材料（TCO）具有优越的光电性质,是当前科学研究和工业发展的热点之一。本论文以第一性原理计算为工具,系统研究了掺杂元素的种类、含量、分布等对于二氧化锡类TCO材料的影响,重点关注其导电性和透光性的变化规律及其机制。另外,鉴于薄膜中应变存在的普遍性及其对性能的巨大影响,本文以氧化锌薄膜为例,研究了平面应变对氧化锌薄膜结构、电子以及相关性质的作用规律,并通过与经典的弹性二轴应变模型对比,指出了晶格和原子弛豫对薄膜性能的影响。传统观点认为SnO2中Sb元素的含量极限为20 at.%,而最近实验中该含量已高达85 at.%。这种现象用传统观点无法解释,而且预示着可在更宽的Sb含量范围内制成性能良好的TCO材料。本文利用基于密度泛函理论的CASTEP模块,详细计算了Sb元素含量对于SnO2:Sb体系结构、电子和光学性质的影响。结果表明,随着Sb元素含量的升高该体系发生晶格扩张。对其热稳定性的计算表明该体系可在0100 at.%的整个Sb含量范围形成连续型置换固溶体。随着Sb元素含量的升高,SnO2:Sb体系发生半导体-金属-半金属转变,相应的电子和光学性质也发生转变。多体效应和原子对称性对这种转变的发生起到关键作用。对SnO2:In的计算表明,铟原子和锡原子具有不同的电子结构和原子半径,导致SnO2:In体系随着铟元素含量的升高发生晶格扩张和结构畸变。热稳定性的差异决定了In3+的最稳定分布是占据处于不同（110）片层的Sn格点位置。铟元素的引入使得SnO2:In体系在费米能级以上出现了一个受主能级,且价带顶处空穴有效质量较大,因此SnO2:In具有较小的p型电导率。SnO2:In的导带和带隙基本不随In元素含量变化,因此其在紫外-可见光范围内的光谱基本不变,而从价带到费米能级附近空能级的电子跃迁使得红外区介电常数、反射率和吸收系数增加。本文中在025 at.%范围内,铟元素的含量增加12.5 at.%,吸收系数和反射率提高一倍。对具有不同F元素含量和分布的SnO2:F的第一性计算表明,在012.5 at.%范围内,随着氟元素含量的提高,该体系晶胞体积增大,热稳定性缓慢降低,但F原子偏聚会使体系热稳定性增强。掺杂后SnO2:F的带隙中出现一个由F 2s电子轨道构成成的窄能级,电导率增加。F原子间距最小时,SnO2:F薄膜具有最佳的低辐射特性。由于F元素具有较大的电负性,掺杂后SnO2:F的极性键增多,体系趋于开放,SnO2:F薄膜与玻璃基体的结合力增强。对平面应力下纤锌矿结构氧化锌薄膜变形行为的第一性原理计算表明,自由的原子和晶格弛豫使得该体系发生塑性弛豫。与经典的线性弹性变形相比,塑性弛豫引发的体积变化和泊松比更小,其最终结构具有较高的热稳定性,且在任何方向上都没有应力,因此达到一个亚稳态。塑性弛豫减弱了压电效应。随着应变绝对值的增加,Γ点的带隙宽度减小,导电率增加。在张应变下两种Zn-O键的电荷分布不均匀性减小,而在压应变下电荷分布不均匀性增大。在相同的平面应变下,塑性弛豫引起的电荷分布不均匀性变化小于弹性变形。
彭丽萍[8]（2010）在《In掺杂ZnO薄膜的制备与特性研究》文中研究指明氧化锌（ZnO）是II-VI族直接带隙（3.37eV）半导体氧化物材料,由于其优良的光电特性,在发光器件、液晶显示器、太阳能电池、气敏元件以及透明电极等领域具有广泛的应用前景。与现在常用的透明导电薄膜ITO和SnO2:F薄膜相比,ZnO薄膜具有价格便宜,在活性氢和氢等离子体环境下稳定性高等优点而备受青睐,是一种最有希望替代ITO的材料。为进一步提高ZnO的导电性能,常采用Al、Ga、In掺杂,其中In3+半径与Zn2+半径最为接近,In掺杂导致的ZnO的晶格畸变更小;同时,In电负性大,不如Al、Ga、Zn活泼,不易形成氧化物,更利于以替位的形式存在于晶格中,实现有效掺杂。目前,可用多种方法制备In掺杂ZnO（ZnO:In）薄膜,但采用设备相对简单、易操作、利于实现大规模工业化生产的磁控溅射方法来制备ZnO:In薄膜的研究报道尚较少,有必要系统、深入地研究ZnO:In薄膜的磁控溅射制备技术及其相关特性。本文以高纯ZnO和In2O3粉末压制成靶,通过射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了高质量的ZnO:In薄膜,系统研究了In掺杂浓度、衬底温度、溅射压强、溅射功率、退火温度等工艺参数对薄膜性能的影响;用XRD、AFM、SEM和紫外-可见-红外分光光度计等测试手段对沉积的薄膜进行了表征和分析;研究了ZnO:In薄膜的结构、形貌、成分、导电性能、透光性能、NO2气敏和热电性能,计算了薄膜的光学常数,并研究了PL发光性质。通过研究得出了以下主要结果:1.所制备的ZnO:In薄膜均为六角纤锌矿的多晶结构,具有（002）方向的择优生长特性。薄膜中Zn和In分别以Zn2+和In3+形式存在,未发现其它价态的In和Zn元素。2.薄膜的表面形貌受衬底温度、In掺杂浓度、溅射功率、压强等制备参数的影响,适当提高衬底温度、降低In掺杂浓度利于获得晶粒更致密、表面更平整光滑的薄膜。3. ZnO:In薄膜为n型导电,导电性能受In掺杂浓度、衬底温度、溅射功率和溅射压强等参数以及退火温度的影响较大。In掺杂浓度、衬底温度、溅射功率增加时,薄膜导电性能先升高后降低,存在对应的最佳参数;随着溅射压强、退火温度的升高,载流子浓度下降,电阻率增加。综合起来,获得高导电性能ZnO:In薄膜的条件为:In掺杂浓度5at.%、衬底温度（250℃）、溅射功率120W、压强2Pa、未退火,为加热的情况下制备的ZnO:In薄膜电阻率最低为4.3×10-4Ω·cm。4.所有薄膜在可见光范围的透光率平均值均在80%以上（含衬底）。随掺杂浓度、衬底温度、溅射功率和退火温度的变化,透光率平均值变化不大;随着溅射压强增加,透光率略有升高;空气中退火后,薄膜的吸收边发生红移,随着退火温度的升高,红移减小。发现退火ZnO:In薄膜的光学带隙与薄膜的内应变（张应变）呈现线性减小关系。5.所有薄膜均具有4个PL发光峰:396nm（3.13eV,紫外）,446nm（2.78eV,蓝带）,482nm（2.57eV,绿带）和527nm（2.35eV,绿带）,退火后PL发光峰显着增强。6. ZnO:In薄膜具有优良的NO2气敏特性,敏感工作温度为275℃。1at.%In掺杂气敏特性最好;膜越薄,灵敏度越高,膜厚为90nm时,对20ppmNO2气体的敏感度高达16。7. ZnO:In薄膜具有明显的Seebeck效应,Seebeck系数为负值,表明薄膜为n型半导体。1at.%In掺杂时,薄膜的功率因子为2.1×10-4W/K2·m,高于目前广泛研究的p型热电材料CuAlO2,表明ZnO:In薄膜具有作为热电材料的潜力。
王宁[9]（2010）在《新型透明导电氧化物薄膜的设计与制备及其在有机光电器件中的应用研究》文中认为透明导电氧化物（TCO）薄膜是一种重要的宽禁带光电薄膜,它是当代微电子学、光电子学、磁电子学、太阳能电池、传感器、电子物理器件等新兴交叉学科和技术的材料基础,并广泛地渗透到当代科技的各个领域。随着薄膜科学与技术的迅速发展,各种新型的光电子器件也不断出现,特别是以有机电致发光与有机光伏为代表的新型器件的出现,为开发新型功能薄膜和更优异的器件性能开辟了许多新的研究方向,并取得了令人瞩目的应用成果。本论文主要针对当前TCO的研究工作的热点问题,利用真空热蒸发和末端离子源辅助沉积的电子束蒸发方法,通过合理的理论设计,对当前氧化铟锡（ITO）在有机光电器件中的应用存在的问题进行了探索性研究,首次制备出一系列的二元及三元的新型TCO材料,获得了一些初步的结果。主要创新性结果如下:（1）首次报导了两种新的TCO材料,掺钒的氧化铟薄膜（IVO）及掺铋的氧化铟薄膜（IBO）。在薄膜未进行过退火处理的情况下,通过各种表征手段研究了薄膜的光电特性及钒与铋掺杂对氧化铟的电学及光学性质的影响。结果表明,IVO及IBO都有着与商业ITO可比拟的电学及光学特性。基于它们制备的有机电致发光器件（OLED）都获得了比基于ITO阳极器件更好的性能。（2）首次报导了两种新型的高功函数的三元体系TCO材料,掺钛酸镁的氧化铟薄膜（IMTO）及掺钛酸镨的氧化铟薄膜（IPTO）。我们详细地研究了这两种TCO材料的光电特性。IMTO与IPTO都有着较为平坦及光滑的表面,两者都有着较高的可见光透过率（80%）和较大的禁带宽度（4.65 eV与4.26 eV）。IMTO与IPTO都有着可与金的功函数媲美的表面功函数（> 5.1 eV）,而且两种薄膜的表面功函数有着非常高的均一性及大气稳定性。基于这两种薄膜的OLED器件表现出比基于ITO器件更好的性能。与传统的三元制备方法相比,我们的方法不仅对设备的要求不高而且成本较低,便于今后的大规模商业应用。（3）首次报导了一种新型的三元体系的TCO材料,掺杂钛酸镧的TCO薄膜（ILTO）。ILTO除了有着优异的光电特性外,在室温下该材料还具有近紫外（386 nm）的PL特性。我们期望该材料在金属氧化物体系,特别是多重氧化物体系中能够做为一种功能层去实现近紫外的光致发光（PL）及电致发光（EL）器件。ILTO具有高达5.2 eV的表面有效功函数,而且该薄膜功函数的热稳定性非常好。利用ILTO阳极制备的OLED比ITO阳极器件获得了更好的电致发光性能;基于ILTO阳极的有机太阳能电池（OSC）也取得了比基于ITO阳极的OSC更好的光电转换性能。ILTO作为新型TCO阳极,在有机光电子器件中表现出了优异的性能。
杨晓红[10]（2008）在《WO3基气敏传感器薄膜材料的性质及应用研究》文中指出微结构气敏传感器与电子鼻是近年来国际上传感器领域的研究热点,微结构气敏传感器是利用微电子、微机械加工和薄膜技术将加热测温电阻、测量电极和敏感薄膜集成一体的新一代气敏元件,具有低功耗、易集成、易阵列化、易智能化等优点,因此气敏薄膜材料的研究开发也成为一个热点。纳米三氧化钨是重要的半导体材料,在信息存储、变色窗、燃料电池、化学传感器等领域有着广泛的应用前景,成为目前最具开发潜力的材料之一。本论文采用反应磁控溅射法制备了WO3和Ti掺杂WO3薄膜,首次得到了p型钛掺杂WO3薄膜,并用溶胶凝胶法制备了WO3基Pd掺杂光学型传感器薄膜材料。主要研究内容及结果如下:1)采用XRD、XPS、AFM、分光光度计、Hall效应仪、台阶仪等对薄膜样品结构性能、光学性质、电学性质、表面型貌以及掺杂含量等进行了表征,并对纯WO3薄膜与Ti掺杂WO3薄膜的进行了比较。揭示了热处理温度与WO3薄膜晶相变化的关系,研究了掺杂对WO3气敏薄膜光学性质、电学性质等的影响,得到了WO3基气敏薄膜的较佳制备及热处理条件。2)采用透射谱和单谐振子模型获得了薄膜的的光学常数和光学带隙,计算结果表明WO3薄膜为间接带隙,原态WO3薄膜的折射率在可见光范围为2.3-2.0,光学带隙为3.14eV左右,并得到了声子能量。讨论了热处理和Ti掺杂对光学带隙的影响,从理论上验证了取得理想微结构气敏传感器WO3敏感薄膜的条件。3)详细研究了WO3和WO3掺杂薄膜的气敏响应特性,并首次利用WO3的变色特性研究了WO3基光学型传感器薄膜材料的特性。发现20%氧分压下制备的的样品,对氧化性气体NO2有较理想响应特性,最低测试浓度为0.1ppm,工作温度在150℃-180℃;而p型钛掺杂WO3薄膜对还原性气体LPG更敏感,响应曲线接近方波,但工作温度较高,在400℃左右。对适于非加电场合使用的WO3基光学型传感器薄膜材料的研究是本文的创新点之一,我们在实验基础上给出了基于WO3薄膜光学型传感器的气敏光学机理,而该机理分析方法适用于其它n型半导体气敏光学薄膜。上述研究中,对Ti掺杂P型WO3气敏薄膜的研究是本文的重要特色与创新,而n型半导体气敏光学薄膜的气敏机理分析方法对其它光学气敏薄膜的研究具有重要指导意义。在这些研究的基础上,我们也明确了后续的研究目标。
二、透明导电CdIn_2O_4薄膜光学常数的计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、透明导电CdIn_2O_4薄膜光学常数的计算（论文提纲范文）
（1）透明导电氧化物薄膜在四元LED上的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半导体发光二极管（LED）简介 |
| 1.2 A1GaInP 基发光二极管简介 |
| 1.2.1 A1GaInP 材料简介及发展 |
| 1.2.2 AlGaInP 基四元 LED 结构 |
| 1.3 本课题国内外研究现状 |
| 1.3.1 透明导电氧化物薄膜简介 |
| 1.3.2 ITO 薄膜在 LED 上的应用 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 ITO 薄膜特性及制备方法 |
| 2.1 ITO 透明导电薄膜的结构与特性 |
| 2.1.1 ITO 薄膜结构 |
| 2.1.2 ITO 薄膜基本特性 |
| 2.2 ITO 透明导电薄膜的光电特性 |
| 2.2.1 ITO 薄膜的电学性能 |
| 2.2.2 ITO 薄膜的光学特性 |
| 2.3 ITO 透明导电薄膜的制备方法 |
| 2.3.1 化学气相沉积法 |
| 2.3.2 磁控溅射法 |
| 2.3.3 真空蒸发法 |
| 2.3.4 磁控溅射和电子束蒸发制备 ITO 薄膜的结构对比 |
| 第三章 热退火对电子束蒸发 ITO 薄膜的影响 |
| 3.1 ITO 薄膜特性的测量 |
| 3.1.1 方阻及电阻率的测量 |
| 3.1.2 可见光透过率光谱 |
| 3.2 电子束蒸发 ITO 薄膜制备工艺 |
| 3.2.1 基板温度 |
| 3.2.2 蒸发速率 |
| 3.2.3 通氧量 |
| 3.3 热处理对 ITO 薄膜的影响 |
| 3.3.1 ITO 薄膜本身的 RTA 特性 |
| 3.3.2 电学特性的影响 |
| 3.3.3 光学特性的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 应用 ITO 薄膜的四元 LED 芯片 |
| 4.1 应用 ITO 的四元 LED 芯片外延结构及制备流程 |
| 4.1.1 四元 LED 外延片结构 |
| 4.1.2 应用 ITO 的四元 LED 芯片制备流程 |
| 4.2 ITO 层对 LED 芯片光电性能提高 |
| 4.3 四元 LED 中 ITO 层的光学设计因素 |
| 4.4 热处理工艺对于带有 ITO 的 LED 芯片性能影响 |
| 4.4.1 实验 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）过滤阴极电弧制备铟掺杂氧化镉透明导电薄膜的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 透明导电氧化物薄膜概况 |
| 1.2.1 透明导电氧化物薄膜主要材料体系 |
| 1.2.2 透明导电氧化物薄膜常用制备方法 |
| 1.2.3 透明导电氧化物薄膜主要应用领域 |
| 1.3 氧化镉的基本性能 |
| 1.4 氧化镉薄膜的研究现状 |
| 1.4.1 未掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.4.2 锡掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.4.3 铝掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.4.4 钛掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.4.5 镓掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.4.6 铟掺杂氧化镉薄膜 |
| 1.5 当前对氧化镉研究存在的主要问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 薄膜制备及实验方法 |
| 2.1 氧化镉薄膜的制备 |
| 2.1.1 薄膜制备原材料 |
| 2.1.2 薄膜沉积系统 |
| 2.1.3 薄膜沉积过程 |
| 2.1.4 热处理实验 |
| 2.2 氧化镉薄膜的表征 |
| 2.2.1 厚度表征 |
| 2.2.2 结构表征 |
| 2.2.3 成分及化学键合表征 |
| 2.2.4 电学性能表征 |
| 2.2.5 光学性能表征 |
| 第3章 铟掺杂氧化镉薄膜的结构性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铟掺杂氧化镉薄膜的生长速率 |
| 3.3 铟掺杂氧化镉薄膜的微结构 |
| 3.3.1 铟掺杂氧化镉薄膜的表面形貌 |
| 3.3.2 铟掺杂氧化镉薄膜的晶体结构 |
| 3.4 铟掺杂氧化镉薄膜的成分及化学键合态 |
| 3.4.1 铟掺杂氧化镉薄膜的成分含量 |
| 3.4.2 铟掺杂氧化镉薄膜的元素化学键合态 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铟掺杂氧化镉薄膜的光电性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铟掺杂氧化镉薄膜的电学性能 |
| 4.2.1 In 掺杂含量的影响 |
| 4.2.2 氧气分压的影响 |
| 4.2.3 衬底温度的影响 |
| 4.2.4 衬底材料的影响 |
| 4.3 铟掺杂氧化镉薄膜的光学性能 |
| 4.3.1 铟掺杂氧化镉薄膜的折射率 |
| 4.3.2 铟掺杂氧化镉薄膜的透过率 |
| 4.3.3 铟掺杂氧化镉薄膜的吸收系数 |
| 4.4 铟掺杂氧化镉薄膜的光电品质因子 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 热处理对铟掺杂氧化镉薄膜性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铟掺杂氧化镉薄膜结构的变化 |
| 5.3 铟掺杂氧化镉薄膜电学性能的变化 |
| 5.4 铟掺杂氧化镉薄膜光学性能的变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 铟掺杂氧化镉薄膜光电性能的耦合机制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 铟掺杂氧化镉薄膜的光学带隙 |
| 6.2.1 Tauc 法 |
| 6.2.2 透过率衍生法 |
| 6.3 铟掺杂氧化镉薄膜的电子有效质量 |
| 6.4 铟掺杂氧化镉薄膜的能带特性 |
| 6.4.1 铟掺杂氧化镉薄膜的能带填充效应 |
| 6.4.2 铟掺杂氧化镉薄膜的能带变窄效应 |
| 6.4.3 铟掺杂氧化镉薄膜的费米能级 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）真空蒸发—氧化法制备CIO薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 透明导电薄膜的研究现状 |
| 1.2 CIO薄膜的基本性质 |
| 1.3 CIO薄膜的应用前景 |
| 1.4 本文研究的意义及内容 |
| 2 薄膜的制备方法技术与表征手段 |
| 2.1 薄膜的制备方法 |
| 2.2 表征手段 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 霍尔测试 |
| 2.2.4 透射-反射谱 |
| 2.3 本文中使用的设备 |
| 3 CIO薄膜的制备与成分、形貌表征 |
| 3.1 CIO薄膜的制备过程 |
| 3.1.1 基片清洗 |
| 3.1.2 薄膜沉积 |
| 3.2 薄膜的生长机理 |
| 3.2.1 金属薄膜的成膜理论 |
| 3.2.2 薄膜的表面扩散、渗透理论 |
| 3.3 薄膜厚度、氧化时间对CIO成分、形貌的影响 |
| 3.4 薄膜氧化温度对CIO结构、成分、形貌的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 CIO薄膜的电学性质 |
| 4.1 薄膜导电的机理 |
| 4.2 CIO薄膜的电学性质研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 CIO薄膜的光学性质 |
| 5.1 薄膜光学常数及性能的测量 |
| 5.2 氧化温度对CIO薄膜透光性质的影响 |
| 5.3 CIO薄膜的反射光学性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）ITO薄膜光学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.1.1 透明导电薄膜(TCO) 简介 |
| 1.1.2 ITO 透明导电薄膜研究目的和意义 |
| 1.2 国内外 ITO 透明导电薄膜的研究状况 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 ITO 透明导电薄膜的物理机制、制备方法以及应用 |
| 2.1 ITO 透明导电薄膜的物理机制 |
| 2.1.1 ITO 透明导电薄膜的结构 |
| 2.1.2 ITO 透明导电薄膜的能带 |
| 2.1.3 ITO 透明导电薄膜的电学性能 |
| 2.1.4 ITO 透明导电薄膜的光学性能 |
| 2.2 ITO 透明导电薄膜的制备方法 |
| 2.2.1 化学制备方法 |
| 2.2.2 物理制备方法 |
| 2.3 ITO 透明导电薄膜的应用 |
| 2.3.1 ITO 透明导电薄膜在太阳能电池中的应用 |
| 2.3.2 ITO 透明导电薄膜在气敏元件中的应用 |
| 2.3.3 ITO 透明导电薄膜在热辐射、防护镜和微波屏蔽中的应用 |
| 2.3.4 ITO 透明导电薄膜在平板显示器中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单层薄膜的反射率和透射率 |
| 3.1 菲涅耳公式 |
| 3.2 薄膜反射率和透射率的计算 |
| 3.2.1 反射率和透射率的描述 |
| 3.2.2 光波在单层薄膜表面中反射率和透射率 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 单层 ITO 透明导电薄膜透射率的计算程序的设计以及验证 |
| 4.1 单层 ITO 透明导电薄膜透射率的计算程序设计以及流程图 |
| 4.2 单层 ITO 透明导电薄膜透射率的计算程序的优点 |
| 4.3 单层 ITO 透明导电薄膜透射率的计算程序的验证 |
| 4.4 单层 ITO 透明导电薄膜透射率的计算程序应用 |
| 4.4.1 可见光区域中透射率的计算 |
| 4.4.2 ITO 薄膜的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 课题总结 |
| 5.1 课题总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）Ga掺杂ZnO透明导电薄膜的制备与特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 透明导电氧化物薄膜的研究现状 |
| 1.1.1 In_20_3 基TCO 薄膜 |
| 1.1.2 Sn0_2 基TCO 薄膜 |
| 1.1.3 ZnO 基TCO 薄膜 |
| 1.2 ZnO 的基本性质 |
| 1.2.1 ZnO 的晶体结构 |
| 1.2.2 ZnO 的基本物理参数 |
| 1.2.3 ZnO 的能带结构和本征缺陷 |
| 1.3 ZnO 薄膜的国内外研究现状 |
| 1.3.1 ZnO 薄膜制备方法的研究现状 |
| 1.3.2 ZnO 薄膜应用的研究现状 |
| 1.4 本文的研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 本文的研究意义 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 2 ZnO:Ga 薄膜的制备与表征 |
| 2.1 射频磁控溅射的原理 |
| 2.1.1 辉光放电和射频溅射 |
| 2.1.2 磁控溅射的原理 |
| 2.1.3 射频磁控溅射的优点 |
| 2.2 ZnO:Ga 薄膜的制备方法 |
| 2.2.1 磁控溅射台 |
| 2.2.2 靶材的制备和衬底的清洗 |
| 2.2.3 ZnO:Ga 薄膜的沉积过程 |
| 2.2.4 ZnO:Ga 薄膜的制备条件 |
| 2.3 ZnO:Ga 薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 薄膜的晶体结构测试(XRD) |
| 2.3.2 薄膜表面形貌测试(SEM) |
| 2.3.3 薄膜表面成分及化学态分析(XPS) |
| 2.3.4 薄膜透射光谱测试 |
| 2.3.5 薄膜光致发光谱测试(PL) |
| 2.3.6 薄膜厚度和电学特性测试(Hall measurement) |
| 2.4 ZnO:Ga 薄膜热电和气敏特性的测试 |
| 2.4.1 薄膜塞贝克效应的测试 |
| 2.4.2 薄膜气敏特性的测试 |
| 3 ZnO:Ga 薄膜的结构、成分和电学特性 |
| 3.1 衬底温度对薄膜结构、成分和电学特性的影响 |
| 3.1.1 衬底温度对薄膜结构特性和应力的影响 |
| 3.1.2 衬底温度对薄膜成分的影响 |
| 3.1.3 衬底温度对薄膜电学特性的影响 |
| 3.2 Ga 掺杂浓度对薄膜结构和电学特性的影响 |
| 3.2.1 Ga 掺杂浓度对薄膜结构特性的影响 |
| 3.2.2 Ga 掺杂浓度对薄膜电学特性的影响 |
| 3.3 溅射压强对薄膜结构和电学特性的影响 |
| 3.3.1 溅射压强对薄膜结构特性的影响 |
| 3.3.2 溅射压强对薄膜电学特性的影响 |
| 3.4 薄膜厚度对薄膜结构和电学特性的影响 |
| 3.4.1 薄膜厚度对薄膜结构特性的影响 |
| 3.4.2 薄膜厚度对薄膜电学特性的影响 |
| 3.5 溅射功率对薄膜结构和电学特性的影响 |
| 3.5.1 溅射功率对薄膜结构特性的影响 |
| 3.5.2 溅射功率对薄膜电学特性的影响 |
| 3.6 退火对薄膜结构和电学特性的影响 |
| 3.6.1 退火对薄膜结构特性的影响 |
| 3.6.2 退火对薄膜电学特性的影响 |
| 3.7 薄膜的热电、磁阻与磁热电特性 |
| 3.7.1 热电效应及热电材料的研究进展 |
| 3.7.2 衬底温度和退火对薄膜热电性能的影响 |
| 3.7.3 溅射压强对薄膜热电性能的影响 |
| 3.7.4 薄膜的磁阻和磁热电性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 ZnO:Ga 薄膜的光学特性 |
| 4.1 衬底温度对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.2 Ga 掺杂浓度对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.3 溅射压强对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.4 薄膜厚度对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.5 溅射功率对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.6 退火对薄膜透射光谱、光学带隙和光致发光谱的影响 |
| 4.6.1 退火对薄膜透射光谱和光学带隙的影响 |
| 4.6.2 退火对薄膜光致发光谱的影响 |
| 4.7 光学常数的计算 |
| 4.7.1 光学常数计算方法综述 |
| 4.7.2 用无约束优化方法计算薄膜的光学常数 |
| 4.7.3 Swanepoel 和无约束优化方法计算结果的比较 |
| 4.7.4 厚度对薄膜光学常数的影响 |
| 4.7.5 Ga 掺杂浓度对薄膜光学常数的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 ZnO:Ga 薄膜的 N0_2 气敏特性 |
| 5.1 金属氧化物半导体气敏传感器的发展现状 |
| 5.2 金属氧化物半导体的气敏机理 |
| 5.3 半导体气敏传感器的主要性能指标 |
| 5.4 ZnO:Ga 薄膜的N0_2 气敏特性 |
| 5.4.1 薄膜的结构和形貌 |
| 5.4.2 掺杂浓度和工作温度对薄膜的N0_2 气敏特性的影响 |
| 5.4.3 薄膜对不同浓度N0_2 气体的敏感特性 |
| 5.4.4 薄膜对N0_2 的气敏稳定性 |
| 5.4.5 薄膜对CH_3COCH_3 的气敏性 |
| 5.4.6 ZnO:Ga 薄膜气敏机理的简要分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论与创新点 |
| 6.2 后续工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间负责和参加的科研项目目录 |
（6）IGZO薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 TCO 薄膜概述 |
| 1.2 ZNO 基TCO 薄膜 |
| 1.3 IGZO 薄膜的研究进展 |
| 1.4 薄膜的制备方法简介 |
| 1.5 本文的研究内容及目的 |
| 2. IGZO 靶材与薄膜的制备及性能测试 |
| 2.1 GA_20_3 和IN_20_3 粉末的制备与表征 |
| 2.2 IGZO 靶材的制备与表征 |
| 2.3 IGZO 薄膜的制备与表征 |
| 2.4 小结 |
| 3. IGZO 薄膜的结构与形貌特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 溅射时间对薄膜结构与形貌的影响 |
| 3.3 溅射功率对薄膜结构与形貌的影响 |
| 3.4 基底温度对薄膜结构与形貌的影响 |
| 3.5 小结 |
| 4. IGZO 薄膜的电学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 霍尔效应实验原理 |
| 4.3 靶基距对IGZO 薄膜电学性能的影响 |
| 4.4 溅射气压对IGZO 薄膜电学性能的影响 |
| 4.5 溅射时间对IGZO 薄膜电学性能的影响 |
| 4.6 溅射功率对IGZO 薄膜电学性能的影响 |
| 4.7 基底温度对IGZO 薄膜电学性能的影响 |
| 4.8 小结 |
| 5. IGZO 薄膜的光学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 靶基距对IGZO 薄膜光学性能的影响 |
| 5.3 溅射气压对IGZO 薄膜光学性能的影响 |
| 5.4 溅射时间对IGZO 薄膜光学性能的影响 |
| 5.5 溅射功率对IGZO 薄膜光学性能的影响 |
| 5.6 基底温度对IGZO 薄膜光学性能的影响 |
| 5.7 小结 |
| 6. 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表学术论文目录 |
（7）SnO2和ZnO类透明导电氧化物薄膜的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 透明导电薄膜 |
| 1.2 透明导电氧化物薄膜 |
| 1.2.1 TCO 薄膜的发展 |
| 1.2.2 TCO 薄膜的特性 |
| 1.2.3 TCO 薄膜的分类 |
| 1.2.4 TCO 薄膜的制备方法 |
| 1.2.5 TCO 材料的应用 |
| 1.2.6 TCO 材料当前存在的问题 |
| 1.3 计算方法简介 |
| 1.3.1 第一性原理 |
| 1.3.2 密度泛函理论基本原理 |
| 1.4 本课题的研究内容和意义 |
| 第2章 SN02:SB 的第一性原理计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算模型建立和参数设置 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 SnO_2 Sb 的结构性质 |
| 2.3.2 SnO_2 Sb 的电子性质 |
| 2.3.3 SnO_2 Sb 的光学性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 P 型导电SN02:IN 的第一性原理计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型建立和参数设置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SN02:F 的第一性原理计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算模型建立和参数设置 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 SnO_2:F 的结构变化 |
| 4.3.2 SnO_2:F 的电子性质 |
| 4.3.3 SnO_2:F 的光学特性 |
| 4.4 SN02:F 与浮法玻璃基体的结合探讨 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 平面应力下 ZNO 薄膜的第一性原理计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型建立和参数设置 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.3.1 应变下 ZnO 的结构特性 |
| 5.3.2 应变下 ZnO 的电子性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）In掺杂ZnO薄膜的制备与特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 透明导电薄膜的研究现状 |
| 1.1.1 SnO_2 基薄膜 |
| 1.1.2 In_2O_3 基薄膜 |
| 1.1.3 ZnO 基透明导电氧化物薄膜 |
| 1.2 ZnO 薄膜的晶体结构和能带结构 |
| 1.3 ZnO 薄膜的制备技术 |
| 1.4 ZnO 薄膜的基本特性及用途 |
| 1.4.1 透明导电特性及用途 |
| 1.4.2 受激发射特性及用途 |
| 1.4.3 压电特性及用途 |
| 1.4.4 压敏特性及用途 |
| 1.4.5 气敏特性及用途 |
| 1.4.6 热电性能及用途 |
| 1.4.7 其它用途 |
| 1.5 本论文研究的内容及创新点 |
| 2 磁控溅射制备 ZnO:In 薄膜的原理，实验过程和表征 |
| 2.1 射频磁控溅射的原理 |
| 2.1.1 辉光放电原理 |
| 2.1.2 溅射粒子的能量分布 |
| 2.1.3 反应磁控溅射原理及优点 |
| 2.2 ZnO:In 薄膜的制备过程 |
| 2.2.1 射频磁控溅射装置 |
| 2.2.2 实验材料 |
| 2.2.3 ZnO:In 薄膜的沉积过程 |
| 2.2.4 ZnO:In 薄膜的制备条件 |
| 2.2.5 ZnO:In 薄膜的退火处理 |
| 2.3 薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 薄膜晶体结构测试（XRD） |
| 2.3.2 薄膜表面形貌测试 |
| 2.3.3 薄膜透射光谱测试 |
| 2.3.4 薄膜光致发光性能测试（PL） |
| 2.3.5 薄膜厚度及HALL 测试 |
| 2.3.6 温差电动势的测量 |
| 2.3.7 气敏特性的测试 |
| 3 ZnO:In 薄膜的透明导电特性 |
| 3.1 衬底温度对薄膜的透明导电特性的影响 |
| 3.1.1 衬底温度对薄膜的结构特性的影响 |
| 3.1.2 衬底温度对薄膜的光学特性的影响 |
| 3.1.3 衬底温度对薄膜的电学性质的影响 |
| 3.2 溅射压强对薄膜的透明导电特性的影响 |
| 3.2.1 溅射压强对薄膜结构的影响 |
| 3.2.2 溅射压强对薄膜光学性能的影响 |
| 3.2.3 溅射压强对薄膜电学性能的影响 |
| 3.3 In 的掺杂浓度对薄膜的透明导电特性的影响 |
| 3.3.1 In 的掺杂浓度对薄膜的结构特性的影响 |
| 3.3.2 In 的掺杂浓度对薄膜的光学特性的影响 |
| 3.3.3 In 的掺杂浓度对薄膜的电学性质的影响 |
| 3.4 退火温度对薄膜的透明导电特性的影响 |
| 3.4.1 退火温度对薄膜的结构特性的影响 |
| 3.4.2 退火温度对薄膜的光学特性的影响 |
| 3.4.3 退火温度对薄膜的电学性质的影响 |
| 3.5 溅射功率对ZnO：In 薄膜的透明导电特性的影响 |
| 3.5.1 溅射功率对薄膜的结构特性的影响 |
| 3.5.2 溅射功率对薄膜的透光特性的影响 |
| 3.5.3 溅射功率对薄膜的电学性质的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 ZnO:In 薄膜的光学常数和 PL 谱 |
| 4.1 光学常数计算方法综述 |
| 4.1.1 光谱法 |
| 4.1.2 椭圆偏振法(简称椭偏法) |
| 4.2 利用非限制性逐点逼近法计算薄膜的光学常数 |
| 4.2.1 计算原理 |
| 4.2.2 计算步骤 |
| 4.3 In 的掺杂浓度对薄膜的光学常数和PL 谱的影响 |
| 4.3.1 In 的掺杂浓度对薄膜的结构特性的影响 |
| 4.3.2 In 的掺杂浓度对薄膜的光学常数的影响 |
| 4.3.3 In 的掺杂浓度对薄膜PL 谱的影响 |
| 4.4 退火对薄膜的光学常数和PL 谱的影响 |
| 4.4.1 退火对薄膜的结构特性的影响 |
| 4.4.2 退火对薄膜的光学常数的影响 |
| 4.4.3 退火对薄膜的PL 谱的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 ZnO:In 薄膜的 NO_2 气敏特性 |
| 5.1 气敏传感器发展现状 |
| 5.2 NO_2 气体的危害 |
| 5.3 气敏传感器的主要参数 |
| 5.4 半导体氧化物的气敏机理 |
| 5.4.1 半导体材料表面的气体吸附原理 |
| 5.4.2 表面电导控制理论 |
| 5.4.3 体电导控制理论 |
| 5.4.4 晶界势垒理论 |
| 5.4.5 吸附氧理论 |
| 5.5 ZnO:In 薄膜对NO_2 气体的气敏测试 |
| 5.5.1 不同In 掺杂浓度对NO_2 气敏的分析 |
| 5.5.3 不同沉积时间对NO_2 气敏的分析 |
| 5.5.4 ZnO 薄膜对NO_2 气体的机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 ZnO:In 薄膜的热电特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热电性质 |
| 6.3 ZnO：In 薄膜的热电性能 |
| 6.3.1 ZnO:In 薄膜的结构和形貌特性 |
| 6.3.2 ZnO:In 薄膜的电学特性. |
| 6.3.3 ZnO:In 薄膜的热电性质以及在磁场下的 Seebeck 系数 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 后续工作与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
| C 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（9）新型透明导电氧化物薄膜的设计与制备及其在有机光电器件中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 透明导电薄膜的研究意义 |
| 1.2 TCO 的研究现状 |
| 1.2.1 透明导体的分类及组成 |
| 1.2.2 透明导体的基本特性 |
| 1.3 几种常见的透明导电氧化物的性质 |
| 1.3.1 氧化铟(In_2o_3) |
| 1.3.2 二氧化锡(Sno_2) |
| 1.3.3 氧化铟锡(ITO) |
| 1.3.4 一些常见的TCO 材料的最优性能 |
| 1.4 透明导电氧化物的主要应用领域 |
| 1.5 透明导电氧化物将来研究的重点 |
| 第2章 TCO 薄膜的制备技术及表征手段 |
| 2.1 TCO 薄膜的几种常见制备技术 |
| 2.1.1 真空热蒸发法 |
| 2.1.2 磁控溅射法 |
| 2.1.3 电子束蒸发 |
| 2.1.4 脉冲激光沉积法(PLD) |
| 2.1.5 溶胶凝胶制备技术(Sol-gel) |
| 2.2 TCO 薄膜的表征手段 |
| 2.2.1 透过率和吸收系数 |
| 2.2.2 霍尔效应 |
| 2.2.3 开尔文探针 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜 |
| 2.2.5 原子力显微镜 |
| 2.2.6 X 射线衍射 |
| 2.2.7 光致发光光谱 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 新型二元 TCO 薄膜制备及特性研究 |
| 3.1 IVO薄膜的光电特性 |
| 3.1.1 IVO 薄膜的制备与处理 |
| 3.1.2 OLED 器件的制备 |
| 3.1.3 IVO 的电学性质 |
| 3.1.4 IVO 薄膜的光学性质 |
| 3.1.5 OLED 器件性能的比较 |
| 3.2 IBO 薄膜的光电特性 |
| 3.2.1 IBO 薄膜的制备及OLED 器件的制备 |
| 3.2.2 IBO 薄膜的电学特性 |
| 3.2.3 IBO 薄膜的光学特性 |
| 3.2.4 基于IBO 薄膜衬底的OLED 性能 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 新型三元 TCO 薄膜的制备及性能 |
| 4.1 IMTO 的光电特性 |
| 4.1.1 IMTO 薄膜及OLED 的制备 |
| 4.1.2 IMTO 的AFM 及EDX 特征 |
| 4.1.3 IMTO 样品的光学特性 |
| 4.1.4 IMTO 的电学特性 |
| 4.1.5 基于IMTO 的OLED 器件的性能 |
| 4.2 IPTO 薄膜的光电特性 |
| 4.2.1 IPTO 薄膜及相应的OLED 器件的制备 |
| 4.2.2 IPTO 薄膜的AFM 及XRD 结果分析 |
| 4.2.3 IPTO 的光学特性 |
| 4.2.4 IPTO 的功函数特性 |
| 4.2.5 基于IPTO 的OLED 的器件的性能 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 高性能的 ILTO 薄膜及其对有机发光及光伏器件的影响 |
| 5.1 薄膜的制备及相应器件的制备 |
| 5.2 样品的EDX 及形貌分析 |
| 5.3 样品的光学及PL 特征 |
| 5.4 样品的电学及功函数特性 |
| 5.5 ILTO 对有机光电器件的影响 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师及作者简介 |
| 指导教师简介 |
| 作者简介 |
| 在学期间学术成果情况 |
| 致谢 |
（10）WO3基气敏传感器薄膜材料的性质及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 问题的提出 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 金属氧化物气敏传感器 |
| 1.2.1 气敏传感器的分类 |
| 1.2.2 金属氧化物气敏传感器 |
| 1.2.3 几种主要的金属氧化物气敏材料的研究现状及发展趋势 |
| 1.3 气敏传感器的发展方向 |
| 1.3.1 气敏传感器的发展方向 |
| 1.3.2 电阻型WO_3 薄膜气敏传感器 |
| 1.4 本课题研究的主要目的和内容 |
| 2 WO_3 的晶体结构及性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 WO_3 的晶体结构及基本性质 |
| 2.2.1 三氧化钨的晶体结构 |
| 2.2.2 WO_3 的物理性质 |
| 2.2.3 WO_3 的一般化学性质 |
| 2.3 金属氧化物的点缺陷和WO_3 薄膜缺陷 |
| 2.3.1 金属氧化物的点缺陷 |
| 2.3.2 薄膜生长模式与薄膜中的缺陷 |
| 2.3.3 WO_3 薄膜中的缺陷 |
| 2.4 WO_3 薄膜的变色特性及应用 |
| 2.4.1 WO_3 的电致变色特性及其应用 |
| 2.4.2 WO_3 薄膜的光致变色特性及应用 |
| 2.4.3 WO_3 薄膜的气致变色特性及应用 |
| 2.4.4 WO_3 材料的其它应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 WO_3 薄膜样品的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 薄膜制备技术简介 |
| 3.2.1 真空蒸发沉积 |
| 3.2.2 溅射沉积 |
| 3.2.3 气相生长沉积 |
| 3.2.4 外延沉积 |
| 3.2.5 激光沉积 |
| 3.2.6 溶胶-凝胶技术 |
| 3.2.7 自组装与分子自组装技术 |
| 3.2.8 本研究选择的制膜工艺 |
| 3.3 反应磁控溅射制备WO_3 薄膜 |
| 3.3.1 反应磁控溅射的基本原理 |
| 3.3.2 反应磁控溅射制备薄膜的优缺点 |
| 3.3.3 影响反应磁控溅射沉积WO_3 薄膜的主要因素 |
| 3.4 WO_3 掺杂薄膜的制备 |
| 3.4.1 气敏薄膜材料掺杂的意义 |
| 3.4.2 WO_3 基掺杂气敏薄膜的开发进展 |
| 3.4.3 WO_3 掺杂薄膜的制备 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 WO_3 薄膜的表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 4.2.1 X 射线衍射的基本原理 |
| 4.2.2 WO_3 薄膜样品的物相分析 |
| 4.3 热处理对WO_3 薄膜结构的影响 |
| 4.3.1 热处理对薄膜厚度的影响 |
| 4.3.2 热处理对晶粒大小的影响 |
| 4.3.3 热处理对薄膜表面形貌的影响 |
| 4.4 透射光谱分析 |
| 4.5 X 光电子能谱（XPS）分析 |
| 4.5.1 X 光电子能谱基本原理 |
| 4.5.2 WO_3 薄膜样品表面性质的XPS 谱分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 WO_3 薄膜的光学性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 WO_3 薄膜的光学常数 |
| 5.2.1 WO_3 薄膜光学常数提取方法 |
| 5.2.2 WO_3 薄膜的光学常数 |
| 5.3 WO_3 薄膜的光学带隙 |
| 5.3.1 直接跃迁 |
| 5.3.2 间接跃迁 |
| 5.3.3 WO_3 薄膜的光学带隙 |
| 5.4 热处理对WO_3 薄膜光学性质的影响 |
| 5.5 TI 掺杂对WO_3 薄膜光学性质的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 WO_3 薄膜与WO_3 基薄膜的气敏响应特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 测试系统的建立 |
| 6.3 纯WO_3 薄膜的气敏响应特性 |
| 6.3.1 纯WO_3 薄膜的电阻温度关系(R-T 曲线) |
| 6.3.2 纯WO_3 薄膜对氧化性气体NO_2 的气敏效应 |
| 6.3.3 纯WO_3 薄膜对还原性气体LPG 的气敏效应 |
| 6.4 TI 掺杂WO_3 薄膜的响应特性 |
| 6.4.1 TI 掺杂WO_3 薄膜的R-T 曲线 |
| 6.4.2 TI 掺杂WO_3 薄膜对还原性气体LPG 的气敏效应 |
| 6.5 气敏机理 |
| 6.5.1 半导体金属氧化物气体传感器的敏感机理 |
| 6.5.2 N 型WO_3 薄膜气敏材料的敏感机理 |
| 6.5.3 P 型WO_3 薄膜气敏材料的敏感机理 |
| 6.6 WO_3 薄膜光学型气敏传感器的敏感特性测试与分析 |
| 6.6.1 光学型薄膜气敏材料 |
| 6.6.2 WO_3 掺钯薄膜光学气敏测试 |
| 6.6.3 WO_3 掺钯薄膜H2 敏感特性分析 |
| 6.6.4 WO_3 薄膜气敏光学机理分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 后续研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录： |
| B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录： |
四、透明导电CdIn_2O_4薄膜光学常数的计算（论文参考文献）
- [1]透明导电氧化物薄膜在四元LED上的应用研究[D]. 汤福国. 西安电子科技大学, 2013(01)
- [2]过滤阴极电弧制备铟掺杂氧化镉透明导电薄膜的性能研究[D]. 祝元坤. 哈尔滨工业大学, 2013(01)
- [3]真空蒸发—氧化法制备CIO薄膜的研究[D]. 郎野. 大连理工大学, 2012(10)
- [4]ITO薄膜光学性能的研究[D]. 李雪华. 南京航空航天大学, 2012(04)
- [5]Ga掺杂ZnO透明导电薄膜的制备与特性研究[D]. 吴芳. 重庆大学, 2011(12)
- [6]IGZO薄膜的制备及性能研究[D]. 胡加佳. 华中科技大学, 2011(07)
- [7]SnO2和ZnO类透明导电氧化物薄膜的第一性原理研究[D]. 秦国强. 燕山大学, 2010(08)
- [8]In掺杂ZnO薄膜的制备与特性研究[D]. 彭丽萍. 重庆大学, 2010(12)
- [9]新型透明导电氧化物薄膜的设计与制备及其在有机光电器件中的应用研究[D]. 王宁. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）, 2010(10)
- [10]WO3基气敏传感器薄膜材料的性质及应用研究[D]. 杨晓红. 重庆大学, 2008(06)