铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能

材料导报, 2010, 24(z1): 340-351.

铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶-凝胶法制备及性能

贾波 ^1, , 苏革 ^2, , 刘天中 ^3, , 曹立新 ^4, , 柳伟 ^5, , 孙武珠 ^6, , 董征 ^7, , 王景 ^8,

1.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

2.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

3.中国科学院青岛生物能源与过程研究所,青岛,266101

4.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

5.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

6.中国科学院金属研究所,沈阳,110016

7.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

8.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

基金项目: 国家教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留[2007]1108号)

关键词：溶胶-凝胶法 , 铝离子掺杂氧化锌 , 透光率

Sol-gel Fabrication and Characterization of Al-doped ZnO Thin Films

运用室温溶胶-凝胶技术和热处理工艺,在载玻片上制备了铝离子掺杂的ZnO薄膜.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜的成分、结构和形貌进行了表征;采用紫外-可见光分光光度计对薄膜的透光性能进行了研究.结果表明,所制备的氧化锌薄膜为六方纤锌矿结构,沿C轴方向择优生长;铝离子的掺杂没有改变氧化锌的基本结构,所掺杂的铝离子为取代锌离子的替位掺杂;热处理后,氧化锌颗粒为六角形针(柱)状形貌;随着热处理温度的升高,薄膜的透光率增大;经600℃热处理后随着铝离子掺杂浓度的增加,薄膜的透光率先增大后减小,当铝离子掺杂浓度为2%时透光率最大;当铝离子掺杂浓度较大时,晶格畸变的影响使薄膜的透光率减小.当溶胶浓度为0.6mol/L、铝离子掺杂浓度为2%和热处理温度为600℃时,所制备薄膜的质量和性能最好.

参考文献

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