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AZO薄膜的溶胶-凝胶制备与氮气热处理金巨江，靳正国天津大学材料学院，天津 (300072)E-mail：*****************℃摘要：本文通过Sol-Gel法制备了透明导电AZO薄膜，在氮气气氛下对薄膜进行了3001个小时的热处理。
XPS、XRD、SEM、UV-Vis和四探针仪表征了薄膜的结构与性能。
结果表明，适当增加掺杂量能提高薄膜的电导率，过多的掺杂反而会降低电导率。
掺杂量对薄膜在可见光范围内透射率影响不大，可见光透射率均大于80%。
低温氮气热处理可以显著提高薄膜电导率，方阻最低可达270Ω/□。
关键词：sol-gel法，AZO，透射率，电导率，方阻1.引言ZnO是一种直接带隙的宽禁带半导体材料，室温下的禁带宽度为3.25eV，激子束缚能高达60meV。
ZnO薄膜具有成本低廉、无毒、热稳定性高等优点，在短波长发光和激光器件等方面有着广泛的应用前景。
在氧化锌薄膜中掺入铝、锂、氟[4]等杂质，可以有效的提高薄膜的电导率，改善薄膜的性能[1]。
据报道，ZnO薄膜的制备方法很多，主要包括：溅射法[2]，脉冲激光沉积法[3]，喷雾热分解[4]，化学气相沉积法[5]，分子束外延法[6]和溶胶—凝胶法[7]等。
溶胶-凝胶方法具有方法简便、不需特殊设备，后处理温度低、对衬底要求比较宽，组成掺杂和厚度容易控制、廉价和适于制备大面积薄膜等优点，是ZnO薄膜制备研究方法的热点之一。
AZO薄膜是一种透明导电膜，在可见光范围内具有很高的透过性(T%>80)，近中红外光范围内具有很高的反射率(R%>60)及优良的导电性(p<l0-3Ω·cm)等。
因此该薄膜具有与ITO(In2O3：Sn)薄膜相比拟的光学和电学特性，而且制备工艺简单、价格低、无毒和稳定性好等性能特征，逐渐成为ITO 薄膜的最佳替代材料，并作为新一代透明导电材料引起广泛的关注。
本文主要研究了sol-gel法ZnO薄膜的Al掺杂改性，低温氮气气氛处理对薄膜性能的影响以及AZO薄膜空气下的性能-温度稳定性。
薄膜生长的原理范文薄膜生长是一种通过在基底上逐层沉积材料来制备薄膜的过程。
薄膜生长技术在许多领域中被广泛应用，如半导体器件、薄膜太阳能电池、涂层技术、生物传感器等。
薄膜生长的原理涉及材料的原子或分子沉积、表面扩散、自组装等过程。
本文将详细介绍薄膜生长的原理。
首先，薄膜生长涉及材料的原子或分子在基底表面的沉积过程。
在薄膜生长中，一般采用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等方法。
在PVD中，材料通常以固体的形式存在，通过激光蒸汽、电子束蒸发等方式将材料蒸发到真空腔体中，然后沉积到基底表面。
在CVD中，材料以气体的形式存在，反应气体通过化学反应生成沉积材料，并在基底表面上沉积。
这些方法中，材料的原子或分子需要穿过气体或真空中的传递路径，然后与基底表面发生相互作用，并最终沉积到基底表面上。
其次，薄膜生长还涉及沉积材料的表面扩散。
由于沉积材料和基底的晶体结构不匹配，沉积过程中会产生应变能，而表面扩散可以减小材料的应变能。
表面扩散是指原子或分子在表面上的迁移过程，使得材料可以在基底表面上扩散形成更大晶体的过程。
表面扩散是通过原子或分子的跳跃运动来实现的，这种跳跃过程受到热能的影响。
在薄膜生长过程中，通常会提供适当的热能，以促进表面扩散，使得材料更好地填充基底表面。
此外，薄膜生长还涉及材料的自组装。
自组装是指原子、分子或纳米颗粒自发地在基底表面上组装成有序结构的过程。
材料的自组装通常受到表面能、体能和介面能的影响。
表面能是指材料表面的自由能，体能是指材料的体积自由能，介面能是指材料与基底之间的能量。
当材料在基底表面上形成一定的有序结构时，可以通过降低介面能来减小自由能，从而提高生长速率和质量。
自组装还可以通过改变材料的结构和形貌来调控其性能，如提高材料的导电性、光学性能等。
总之，薄膜生长的原理涉及材料的原子或分子沉积、表面扩散和自组装等过程。
通过控制这些过程的条件和参数，可以实现对薄膜的生长速率、厚度、晶体结构和形貌的调控。
毕业设计（论文)（ 2013 届）题目 PECVD制备氮化硅薄膜的研究进展学号 1003020147姓名钟建斌所属系新能源科学与工程学院专业材料加工及技术应用班级 10材料（1）班指导教师胡耐根新余学院教务处制目录摘要 0Abstract .............................. 错误!未定义书签。
第一章氮化硅薄膜的性质与制备方法 (2)1.1 氮化硅薄膜的性质 (2)1。
2 与常用减反射膜的比较 (4)1。
3 氮化硅薄膜的制备方法 (5)第二章工艺参数对PECVD法制备氮化硅减反膜性能的影响研究82.1 温度对双层氮化硅减反膜性能的影响 (9)2.2 射频频率对双层氮化硅减反膜性能的影响 (9)2.3 射频功率对双层氮化硅性能的影响 (10)2。
4 腔室压力对氮化硅减反膜性能的影响 (11)2。
5 优化前后对太阳电池电性能对比分析 (12)第三章结论与展望 (13)参考文献 (15)致谢 (16)PECVD 制备氮化硅薄膜的研究进展摘要功率半导体器件芯片制造过程中实际上就是在衬底上多次反复进行的薄膜形成、光刻与掺杂等加工过程，其首要的任务是解决薄膜制备问题.随着功率半导体器件的不断发展,要求制备的薄膜品种不断增加,对薄膜的性能要求日益提高，新的制备方法随之不断涌现，并日趋成熟。
以功率半导体器件为例,早期的器件只需在硅衬底上生长热氧化硅与单层金属膜即可；随着半导体工艺技术的进步和发展，为了改进器件的稳定性与可靠性还需淀积 PSG 、Si 3N 4、半绝缘多晶硅等等钝化膜.氮化硅是一种性能优良的功能材料，它具有良好的介电特性（介电常数低、损耗低)、高绝缘性，而且高致密性的氮化硅对杂质离子，即使是很小体积的 Na +都有很好的阻挡能力。
因此, 氮化硅被作为一种高效的器件表面钝化层而广泛应用于半导体器件工艺中。
等离子增强型化学气相淀积（PECVD)是目前较为理想和重要的氮化硅薄膜制备方法。
聚丙烯薄膜的研究及应用摘要：本文对国产及国外聚丙烯薄膜之间的主要技术指标进行试验对比分析，进行了大量的试验数据论证及完整数据报告，增加了聚丙烯薄膜性能方面技术储备。
关键词：聚丙烯薄膜；试验；论证；技术储备1具体实施方案1.1对材料进行理化试验A代表国外某聚丙烯薄膜，B代表国内某薄膜，C代表国内另外某薄膜。
通过对A、B、C三家共计6种规格含单粗R及双粗RR型聚丙烯薄膜进行理化性能试验。
试验内容及测试测试结果具体见表1。
表1 A、B、C三家不同规格薄膜材料测试项目及测试结果通过试验对比与分析：①厚度方面：RR12μm(A)、RR12.7μm(A)平均偏差率较高，并且最大偏差率与最小偏差率跨度较大，聚丙烯薄膜均匀性较差。
②密度（g/cm3)、相对介电常数、空隙率、表面粗糙度、体积电阻率等方面：几种材料规格均满足要求，并差别不大。
A厂家两种规格薄膜的空隙率平均值均低于B、C厂家的四种规格。
收缩率方面，其中RR12μm(A)大于国内标准要求。
介质损耗因数方面：A薄膜高于B、C两家薄膜。
③熔点（℃）：其中A薄膜只有一个熔点，熔点以外无熔融小峰；而B、C两家的4种规格薄膜在熔点以外有熔融小峰。
经过分析，当T>132℃时，聚丙烯薄膜熔融曲线上的低温峰应归结为切向片晶的熔融，而高温峰则对应于径向片晶及熔融重结晶后的切向片晶的熔融；当T<132℃时，熔融双峰分别来自于Α及Β型球晶的熔融；因在当117℃<T<136℃时，大分子有足够的时间进行排列,因而所得的片晶较完善，且排列规整。
由于所有片晶厚度相差不大，所以只出现1个熔融峰；当T>136℃时，片晶厚度分布出现双峰,自然导致了高温区的熔融双峰现象，第一个峰是晶粒的解取向，第二个峰是晶粒的熔融所产生的。
④电弱点方面：均满足国标及试验要求。
只是当电气强度（V/μm）逐级上升时，6种规格薄膜存在不同的电弱点。
⑤拉伸强度纵/横（Mpa）、断裂伸长率纵/横（%）：A薄膜比B、C均匀。
二氧化硅薄膜的制备及应用学号：************ **：**专业班级：应用物理指导老师：常启兵老师完成时间：2012-10-23 材料科学与工程学院摘要近年来，多孔Ｓｉ０２薄膜的制备及其性能表征的研究已成为材料相关领域的热点之一。
在众多的应用中，多孔Ｓｉ０２薄膜作为绝热材料的应用有着极其重要的意义，多孔Ｓｉ０２薄膜作为热绝缘材料层，用来阻隔硅基底中热电层上的热扩散。
本论文介绍了目前制备多孔Ｓｉ０２薄膜的主要工艺技术，对各工艺技术进行比较，对实验工艺进行了探索。
采用溶胶一凝胶法在硅基片上制备有隔热效果的多孔Ｓｉ０２薄膜材料，以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料，乙醇、乙二醇乙醚、异丙醇、水等为溶剂，再添加一定的有机添加剂、在碱催化条件下制备Ｓｉ０２溶胶，陈化后的胶体提拉成膜。
二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗蚀等特性,在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景,是目前国际上广泛关注的功能材料。
通过不同的实验条件制备出各种参数的薄膜，分析加水量的多少、溶胶配比、退火温度、陈化时间等因素对薄膜的影响。
凝胶在陈化过程发生的物理化学变化、对热处理工艺中对应力，毛细管力的处理方法、化学添加剂在干燥过程中的作用溶胶．凝胶法制备多孔Ｓｉ０２薄膜的最佳工艺进行了探讨。
经过实验分析讨论，得出正硅酸乙酯：Ｈ２０＝１：１．５时的加水量，采用混合溶剂的方法，用碱催化的方法，用真空干燥箱加速溶胶速度，采用分段方法进行加热，能够得到符合隔热要求的薄膜。
利用红外光谱分析、差热分析（ＤＴＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、椭圆偏振仪等测试手段对薄膜的成分、表面形貌进行了分析，用粘度计测试了溶胶粘度变化、不同催化方式下的凝胶时间，用自制的设备测试了最终得到薄膜的热导率。
红外光谱分析表明所得薄膜的主要成分是Ｓｉ０２：差热分析结果表明从室温到２５０℃之间有大量的放热峰，是热处理中去除水和．ＯＨ基团最关键的时段，将这段时间的升温速度控制为０．５”Ｃ／ｍｉｎ；椭圆偏振仪和扫描电镜（ＳＥＭ）分析表明所得薄膜表面形貌良好，薄膜厚度为７００－８００ｒｉｍ；扫描电镜（ＳＥＭ）分析表明薄膜由紧密排列的Ｓｉ０２颗粒组成，颗粒和孔径的大小为３０－５０ｎｍ；由通过椭圆偏振仪得到的折射率计算出薄膜的孔隙率为５０％以上。
薄膜物理与技术大作业纳米薄膜技术的基础知识及纳米薄膜的应用作者姓名学号专业指导教师姓名目录摘要 (2)一、纳米薄膜的分类 (2)二、纳米薄膜的光学、力学、电磁学与气敏特性 (3)三、纳米薄膜的制备技术 (6)四、纳米薄膜的应用 (17)五、参考文献 (19)摘要纳米薄膜材料是一种新型材料，指由尺寸为纳米数量级(1~100nm)的组元镶嵌于基体所形成的薄膜材料，它兼具传统复合材料和现代纳米材料二者的优越性，由于其特殊的结构特点，使其作为功能材料有广泛的应用价值。
纳米薄膜是纳米薄膜可以改善一些机械零部件的表面性能，以减少振动，降低噪声，减小摩擦，延长寿命。
这些薄膜在刀具、微机械、微电子领域作为耐磨、耐腐蚀涂层及其它功能涂层获得重要应用。
目前，科研人员已从单一材料的纳米薄膜转向纳米复合薄膜的研究，薄膜的厚度也由数微米发展到数纳米的超薄膜。
同时，纳米薄膜的表面微观结构，纳米薄膜对敏化电池光电效率的影响及结晶机制与薄膜对电磁波屏蔽特性的影响都有至关重要的科学贡献。
关键词：纳米薄膜性能功能一、纳米薄膜的分类(1)据用途划分纳米薄膜可按用途分为纳米功能薄膜和纳米结构薄膜。
纳米功能薄膜是利用纳米粒子所具有的力、电、光、磁等方面的特性，通过复合制作出同基体功能截然不同的薄膜。
纳米结构薄膜则是通过纳米粒子复合，对材料进行改性，是以提高材料在机械性能为主要目的的薄膜。
(2)据层数划分按纳米薄膜的沉积层数，可分为纳米(单层)微薄膜和纳米多层薄膜。
其中，纳米多层薄膜包括我们平常所说的“超晶格”薄膜，它一般是由几种材料交替沉积而形成的结构交替变化的薄膜，各层厚度均为nm级。
组成纳米(单层)薄膜和纳米多层薄膜的材料可以是金属、半导体、绝缘体、有机高分子，也可以是它们的多种组合，如金属一半导体、金属一绝缘体、半导体一绝缘体、半导体一高分子材料等，而每一种组合都可衍生出众多类型的复合薄膜。
(3)据微结构划分按纳米薄膜的微结构，可分为含有纳米颗粒的基质薄膜和nm尺寸厚度的薄膜。
基本薄膜材料范文基本薄膜材料是一种非常薄的材料，通常厚度在纳米至微米的范围内。
它们广泛应用于电子设备、太阳能电池、可穿戴设备和医疗器械等领域。
基本薄膜材料具有很多优点，如轻质、柔韧、透明和高电导性等。
本文将介绍几种常见的基本薄膜材料。
1.氧化物薄膜材料：氧化物薄膜材料具有优异的电学、光学和磁学性质，在电子器件和能源转换领域具有广泛应用。
其中，氧化钇铈薄膜用于固态氧化物燃料电池，氧化锆薄膜用于陶瓷涂层，氧化铝薄膜用于绝缘材料。
2.碳化物薄膜材料：碳化物薄膜材料具有良好的机械性能和热传导性能，在涂层保护、陶瓷刀具和导热材料等领域有广泛应用。
其中，碳化硅薄膜用于涂层保护和光学镀膜，碳化钨薄膜用于硬质合金刀具。
3.金属薄膜材料：金属薄膜材料具有良好的导电性和热传导性，在电子器件、太阳能电池和导热界面材料等领域广泛应用。
其中，铜薄膜用于电子线路和导热材料，铝薄膜用于光学反射镜和电容器。
4.半导体薄膜材料：半导体薄膜材料具有特殊的电子能带结构和电学性质，在光电子学、光伏和集成电路等领域有广泛应用。
其中，硅薄膜用于太阳能电池和集成电路，化合物半导体薄膜材料如氮化物和磷化物用于光电子器件和激光器。
5.无机玻璃薄膜材料：无机玻璃薄膜材料具有很高的化学稳定性和光学透明性，在光学涂层、显示器件和光纤通信等领域广泛应用。
其中，氧化硅薄膜用于光学涂层和显示器件，氮化硅薄膜用于光纤通信。
6.有机薄膜材料：有机薄膜材料具有柔韧性、可塑性和可加工性等特点，在平板显示器、太阳能电池和柔性电子等领域有广泛应用。
其中，聚合物薄膜用于柔性显示器和太阳能电池，有机小分子薄膜用于有机发光二极管。
基本薄膜材料具有不同的特性和应用领域，其制备方法也存在差异。
一般来说，薄膜制备方法可分为物理气相沉积、化学气相沉积和溶液法等。
物理气相沉积包括蒸发、激光蒸发、磁控溅射和分子束外延等方法；化学气相沉积包括化学气相沉积和气相热解等方法；溶液法则包括旋涂、喷涂、浸渍和印刷等方法。
山东大学硕士学位论文摘要该论文采用乳液聚合方法直接合成以水为分散介质的肠（胃）溶型丙烯酸树脂，研究分析了在聚合的过程中，乳化荆、引发剂、分子量调节剂、ｐＨ值缓冲剂的种类、用量的影响，以及反应温度、搅拌速度、加料方式的影响。
找到了一条合理的聚合工艺。
同时研究了肠（胃）溶型丙烯酸树脂的薄膜包衣过程。
本文研制出了用作药物包衣材料的水性聚丙烯酸酯乳液，来代替国外进Ｅｌ产品及国产的以有机溶剂为介质的药用包衣材料，大大降低了该行业的环境污染程度。
药物包衣是目前防止药物受光、热、潮等的影响而变质或掩盖药物不良味道，防止药物有效成分挥发的最主要方法。
高分子材料中丙烯酸类聚合物是常用的包衣材料。
是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙烯酸酯等单体按一定的配比聚合而成的聚合物。
早期的聚丙烯酸酯包衣材料均须以醇、酮等有机溶剂为介质，环境污染程度大，国外从９０年代初期开始研制水分散聚合物乳液药物包衣材料，并很快实现了工业化生产，从而大大降低了环境污染程度。
而国内至今只能生产条状或片状聚丙烯酸酯，必须以有机溶剂为介质，而且溶解缓慢，品种也比较单一，只有胃溶型和肠溶型品种，没有溶胀型和缓释型产品，市场己逐渐被国外进口水性包衣械斟敷占奄。
该论文的创新点是以乳液聚合方法直接制备用于药物包衣的肠溶型和胃溶型聚丙烯酸酯，该乳液加入适当敷荆，可直接用于药物包衣。
也可经喷雾干燥制备出精细分散的粉状树脂，用于传统的以有机溶剂为介质的药物包衣；并易于再分散于水中，用于水性包衣，有效解决了水性乳液存放、包装、运输过程中存在的不稳定问题。
并大大降低乳液聚合及包衣过程中的有机溶剂污染。
关键词：聚丙烯酸酯水性乳液聚合薄膜包衣山东大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｅｇｉｖｅｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ。
ｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎｅｓ（ｓｔｏｍａｃｈ）ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａＳｔｈｅｄｏｓａｇｅ，ｓｐｅｃｉｅｓｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ，ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ｐＨｂｕｆｆｅｒ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｐｅｅｄｏｆｓｔｉｒｏｆｆｅｅｄｉｎｇ，ｔｈｅｗａｙｏｆｄｒｏｐ．ｗｅｆｉｎｄａｐｒｏｐｅｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｆｉｎｄａｐｒｏｐｅｒｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｔｕｄｙｉｔｓｆｉｌｍ—ｃｏａｔｉｎｇｗａｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅｓｏｒａｃｒｙｌａｔｅｓｆｏｒｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇｗｈｉｃｈｗｅｏｆｔｅｎｃａｌｌｅｄａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎ．ＴｈｅｍａｉｎｕｓｅｏｆｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇｉｓｔｏｐｒｏｔｅｃｔｄｏｓａｇｅｆｒｏｍｌｉｇｈｔｂｅａｔｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｔｏｃｏｖｅｒｄｉｓｌｉｋｅｔａｓｔｅａｎｄｔＯｋｅｅｐｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ，Ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎｉｓｏｆｔｅｎｕｓｅｄｆｏｒｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇ，Ｉｔｉｓｔｈｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｏｆｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅｏｒａｃｒｙｌａｔｅａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄａｎｄｍｅｔｈａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄａｔｔｈｅｃｅｒｔａｉｎｒａｔｅ．Ｔｈｅｅａｒｌｙａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎｉｓｕｓｕａｌｌｙｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｂｕｌｋｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｏｆｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓｕｃｈａｓａｌｃｏｈｏｌ，ｓｕｃｈｐｒｏｃｅｓｓｉｓｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｅｓｔｒｏｙ．Ｆｒｏｍｌａｓｔｃｅｎｔｕｒｙ９０‟．ｍａｎｙｆｏｒｅｉｇｎｃｏｕｎｔｒｉｅｓｂｅｇａｎｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｑｕｅｏｕｓｉｓｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚｅｄ，Ｂｕｔｉｎａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎｆｏｒｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇ．ＡｎｄｎｏｗｉｔｉｓＣｈｉｎａ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｑｕｅｏｕｓａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎｆｏｒｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇｌａｇｇｅｄ．Ｗｉｔｈｒｅｆｅｒｔｏｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｑｕｅｏｕｓａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎｆｏｒｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇ，ｗｅｄｅｖｅｌｏｐａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｆｏｒａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄｒｅｓｉｎａｑｕｅｏｕｓｅｍｕｌｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｆｉｌｍ—ｃｏａｔｉｎｇ１１原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导卜．，独立进行研究所取得的成果。
《SWCNT-碲化铋基柔性热电薄膜材料与器件制备及性能研究》SWCNT-碲化铋基柔性热电薄膜材料与器件制备及性能研究一、引言随着科技的不断进步，柔性电子器件已成为现代电子工业领域的重要研究方向。
而SWCNT（单壁碳纳米管）和碲化铋基等材料以其优异的热电性能、力学特性和可塑性在柔性电子器件的制备中备受瞩目。
本篇论文主要探讨SWCNT/碲化铋基柔性热电薄膜材料与器件的制备工艺及其性能研究。
二、材料与制备方法1. 材料选择本研究所选用的主要材料为SWCNT和碲化铋基材料。
SWCNT因其独特的结构和优异的物理性能，如高导电性、高热导率和良好的机械强度，在热电材料领域具有广泛的应用前景。
而碲化铋基材料具有优异的热电效应和稳定性，适用于制作热电转换器件。
2. 制备方法本实验采用溶液法与气相沉积法相结合的方式制备SWCNT/碲化铋基柔性热电薄膜材料。
首先，将SWCNT与碲化铋基材料混合于溶剂中，形成均匀的溶液。
然后，通过旋涂法或喷涂法将溶液涂覆于柔性基底上，再通过气相沉积法对薄膜进行后处理，以提高其热电性能和稳定性。
三、性能研究1. 结构与形貌分析通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对SWCNT/碲化铋基柔性热电薄膜的微观结构进行观察，结果表明SWCNT在碲化铋基薄膜中均匀分布，形成了良好的复合结构。
同时，对薄膜的表面形貌进行了分析，发现薄膜表面平整，无明显的颗粒和缺陷。
2. 热电性能研究通过对SWCNT/碲化铋基柔性热电薄膜进行热电性能测试，发现该材料具有较高的热电功率和优异的热电转换效率。
此外，该材料还具有较好的稳定性和可塑性，能够在弯曲、扭曲等条件下保持良好的热电性能。
四、应用前景SWCNT/碲化铋基柔性热电薄膜材料在柔性电子器件领域具有广泛的应用前景。
例如，可将其应用于可穿戴设备中的温度传感器、能量收集器等部件。
此外，该材料还可用于制备高性能的柔性热电器件，如微型热电发电机、热电制冷器等。
提高膜层致密度的工艺1.引言1.1 概述概述部分的内容旨在简要介绍本篇文章的主题和内容。
文章的标题为"提高膜层致密度的工艺"，本篇论文将重点讨论如何通过工艺方法来提高膜层的致密度。
薄膜在现代技术和工业领域中具有广泛的应用，例如光电子、能源、环境等领域。
膜层的致密度是决定其性能优劣的重要因素之一。
较高的致密度可以提高膜层的机械性能、防护性能和耐久性，同时也对于其他应用领域的集成和尺寸控制具有重要意义。
本文将探讨一些常用的工艺方法，这些方法可以有效地提高膜层的致密度。
其中包括但不限于物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）以及溅射沉积等。
通过这些工艺方法，可以调控膜层的成核和生长，从而实现对膜层致密度的增加。
同时，我们还将介绍一些常见的影响膜层致密度的因素，如温度、沉积速率、沉积气氛等，并提出一些解决方案以优化膜层的致密性。
高致密度的膜层不仅可以提高材料的性能，也对于解决目前面临的一些挑战具有重要意义。
例如，在微电子领域，高致密度的膜层可以提高晶体管的绝缘性能和电流传输能力，从而实现更高的集成度和更快的运行速度。
在能源材料中，高致密度的薄膜可以提高电池和太阳能电池等器件的能量转化效率和稳定性。
在本文的后续部分，我们将详细介绍工艺要点和相关研究成果，以及总结当前的研究进展，并展望未来可能的发展方向。
通过对这些内容的全面探讨，我们旨在提供一些有益的指导和启示，以推动薄膜技术的进一步发展和应用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文将围绕提高膜层的致密度展开讨论，并按照以下结构进行组织。
首先，在引言部分将进行对本文的概述，简要介绍膜层致密度的重要性和研究意义，引出需要提高膜层致密性的原因。
接着，在正文部分，将重点介绍两个工艺要点。
工艺要点1将详细阐述一种提高膜层致密度的方法或技术，并提供相关的原理和实验结果以支持该方法的有效性。
工艺要点2将介绍另一种提高膜层致密度的方法或技术，也会给出相关的实验数据和分析，以及此方法与工艺要点1的异同点。
薄膜材料论文
薄膜材料作为一种重要的功能材料，在各种领域都有着广泛的应用。
本论文将
对薄膜材料的特性、制备方法以及应用领域进行综合性的探讨，旨在为相关研究提供参考和借鉴。
首先，薄膜材料具有独特的物理和化学特性，如高比表面积、较小的孔隙结构、优异的光学性能等。
这些特性使得薄膜材料在光电子器件、传感器、储能材料等领域有着广泛的应用前景。
同时，薄膜材料的柔韧性和可塑性也为其在柔性电子、柔性显示等领域的应用提供了可能。
其次，薄膜材料的制备方法多种多样，包括物理气相沉积、化学气相沉积、溶
液法、激光热解法等。
不同的制备方法会对薄膜材料的结构和性能产生显著影响，因此选择合适的制备方法对于薄膜材料的研究至关重要。
此外，制备工艺的优化和控制也是提高薄膜材料质量和性能的关键。
最后，薄膜材料在能源、环境、生物医药等领域有着广泛的应用。
例如，薄膜
太阳能电池、薄膜电容器、薄膜传感器等在能源领域的应用；薄膜分离技术、薄膜催化剂在环境领域的应用；薄膜药物传输系统、生物传感器等在生物医药领域的应用。
这些应用不仅推动了薄膜材料的研究和发展，也为解决能源、环境和医疗健康等问题提供了新的思路和途径。
综上所述，薄膜材料作为一种重要的功能材料，具有独特的特性和广泛的应用
前景。
随着科学技术的不断进步，相信薄膜材料在未来会有更广泛的应用和更深入的研究。
上海大学
硕士学位论文
以BAPP及BAPS-m为原料的热塑性聚酰亚胺薄膜
姓名：沈亚
申请学位级别：硕士
专业：高分子化学与物理
指导教师：胡和丰
20060401
上郴大学硕士学位论＿＝：（：
第三章聚酰亚胺薄膜的制备与表征
３．１反应原理
ＰＩ的合成方法有经过聚酰胺酸的二步法”。
’、高温溶液聚合法（一步法）３””以及聚酰胺酸衍生物”。
８’合成法。
本文采用二步法合成聚酰亚胺薄膜。
首先以二胺和二酸酐为原料，采用溶液缩聚的方法常温下制得聚酰胺酸溶液，然后经在平板模具上涂膜，加热进行脱水环化（热皿胺化），最终制得聚酰亚胺薄膜。
反应式可表述如下：
二酸酐＋二胺一＝＝＞聚酰胺酸一＝＝＞ＰＩ。
＜兰）Ｒ＜主＞＋Ｈ２Ｎ—Ｒ１一ＮＨ２——ｒＮ：：ｉ）Ｒ＜三＝Ｈ—Ｒ‘＿］。
Ｉｔ和Ｒ，为带苯环的芳香族基团。
第一步反应实质是酸酐官能用与胺基的开环加成反应。
由于酸酐具有
较大活性．因此该步反应在室温下完成。
该步反应是二官能度的二胺与二官能度的二酸酐的线性缩聚反应。
产物的分子量高低耳）ｃ决于二官能团的当量比。
要制得分子量较高的聚酰胺酸，两单体应尽可能等物质的量配荆。
第二步反应实质是羧基的Ｏ｜１与酰胺氮原子ｊ：的氖的脱水反应。
需要较高温度，压ｉ此在烘箱内完成。
３．２实验方法
６
．亡
一
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CVD法毕业论文CVD法毕业论文：CVD技术的应用及其在材料科学中的发展摘要化学气相沉积(CVD)是一种基于气态反应原料的技术，主要用于制备多种薄膜和纳米材料。
该技术因其高质量的薄膜制备和工艺的灵活性而得到广泛的应用。
本文主要介绍CVD技术的原理和应用领域，探讨其在材料科学中的重要性和发展。
关键词: 化学气相沉积、薄膜、纳米材料1. 简介化学气相沉积是一种有机化学技术，利用化学气相反应原料在特定条件下沉积薄膜和纳米材料。
其原理是在反应器中将气态反应物质导入并加热，使其在基板表面沉积成薄膜或直接生成纳米材料。
CVD技术以其制备高质量的薄膜和纳米材料而受到广泛的关注和应用。
本文将介绍CVD技术的原理和应用领域，并探讨其在材料科学中的重要性。
2. CVD技术原理CVD过程包括热解和表面扩散两个步骤。
在热解阶段，气态反应物质在基板表面沉积成薄膜。
表面扩散阶段是指在薄膜生长期间，在晶格中嵌入更多的原子。
CVD反应器通常由加热炉、反应室和气体供应系统组成。
加热炉使反应室中的气态反应物质加热到较高温度，引发化学反应并将其转化为固态薄膜。
气体供应系统为反应器提供必要的气体，这些气体可以是单独的气体或混合气体。
CVD技术可以分为热CVD和低温CVD两种。
热CVD通常需要高温和高压，其优点是能够在短时间内生成高品质的薄膜。
低温CVD则需要较低的温度和压力，其优点是省钱、节省时间并降低材料受热损伤的风险。
3. CVD技术应用CVD技术的应用领域包括：(1) 电子学领域，(2) 光学领域，(3) 生物医学和生物传感器领域和(4) 化学气相沉积纳米材料。
3.1 电子学领域在电子学领域中，CVD可以制备超薄膜（thin-film）晶体管，这种晶体管可以用于制造集成电路和显示器。
硅烷(SiH4)是制备高质量硅薄膜的最常用反应物质。
3.2 光学领域CVD可以通过制备光学薄膜用于光学元件，在太阳能电池和半导体激光器制造工艺中应用广泛。
爽滑、抗粘连薄膜论文爽滑剂和抗粘连剂最常使用在聚烯烃类化合物中，并且也应用在PP、PVC、PS、PA、PET 等聚合物中。
而PP、PVC、PS、PA、PET则通常以单层薄膜或者复合薄膜的形式用于塑料包装袋和其他包装领域。
在许多应用中都要求这些添加剂可以与食品直接或间接接触。
爽滑剂和抗粘连剂可以直接由树脂生产商添加到薄膜中，更普遍的是由加工者以母粒的方式加入。
在塑料加热熔融过程中，为了降低树脂内分子间和树脂与设备间的摩擦阻力，以改进熔融料的流动性或提高成型制品的脱模性，而在树脂中添加的一种助剂称为爽滑剂。
爽滑剂的作用是使薄膜的表面爽滑和具有较低的摩擦系数；使原料在挤出机转数增大产量时，挤出机驱动电机的电流不至于剧增；可以防止薄膜与薄膜、薄膜与机器粘合在一起或难以分离或难以打开有脱模、防粘连、滑爽和使制品表面光亮等作用。
为防止薄膜粘连，使薄膜表面具有一定的粗糙度，使薄膜与薄膜之间保存一定的空气，降低薄膜的摩擦系数，而向树脂中加入的某种改性添加剂称为抗黏连剂。
在添加滑爽剂的同时，必须有选择地加入抗粘连剂母料。
否则，薄膜仍然会出现严重的粘连。
助剂机理：爽滑剂可以通过减少薄膜之间、薄膜与设备之间的摩擦而使得加工和下游包装操作变得方便易行。
抗粘连剂加进薄膜表层可以形成许多凸起，使薄膜层与层之间的实际接触面积减少，从而降低粘结力使相互滑动较容易。
助剂特性：爽滑剂的性能是通过静态或动态摩擦系数（staticorkineticCoefficientofFriction，COF）来测定的。
COF是一个无量纲数，它代表了相互接触的两表面之间的滑行抵抗力，其值等于加在其中一表面上促使两表面之间滑动所需力的最小值除以垂直作用于接触面上的力。
（COF=促使两表面之间滑动所需力的最小值/垂直作用于接触面上的力）ASTMD1894-73是用来测定塑料薄膜间摩擦系数COF的一种标准测试方法。
通常来讲，当摩擦系数大于0.50时，可以认为是防滑表面；当摩擦系数小于0.20时，则认为是可以用于辗轧的高滑表面。
科技大学
薄膜材料与技术小论文
题目：太阳能电池中的薄膜材料
课程名称：薄膜材料与技术
学院：材料科学与工程学院
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摘要
薄膜材料在提高太阳能电池的转换效率方面有着很大的作用。
随着薄膜材料种类和制备工艺的发展，现在已经有很多种基于不同薄膜材料和工艺的太阳能电池，包括硅基薄膜太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等等。
关键词
太阳能电池薄膜材料染料敏化应用
一、太阳能电池简介
太阳能在地球上分布非常广泛，储量巨大、稳定、持久、清洁无污染。
太阳每秒向外太空辐射的能量约为3.8x1020兆瓦，而每年投射到地面上的太阳能约为1.05x1018千瓦时，相当于1.3x1015吨标准煤。
按照目前太阳质量的消耗速率计，太阳部的热核反应足以维持6x1010年，因此，可以说太阳能是取之不尽，用之不竭的。
[1]
太阳能电池是将太阳能转换为电能的一种装置，是太阳能光伏发电的基础，是利用光生伏打效应将光能转变为电能的器件。
[2]目前，太阳能电池的种类很多，按照晶体结构可分为单晶、多晶、非晶及纳米晶系太阳能电池；按照结型分为PN结、MS结、MIS结太阳能电池；按照材料种类可分为晶硅太阳能电池、硅基薄膜太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池和光电化学太阳能电池等。
二、薄膜材料在太阳能电池中的应用
多元化合物薄膜太阳能电池（即硅基薄膜太阳能电池）是第二代太阳能电池，
包括碲化铬（CdTe）、铜铟硒（CIS）、砷化镓（GaAs）、铜铟镓硒（CIGS）等。
这类电池的转化效率较高，达到18-20%，其成本较单晶硅低，易于大规模生产。
但是，它含有的镉元素有毒且会污染环境，铟和硒等又均属于稀有元素，原料来源受限。
以有机化合物和纳米技术为基础的新型薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池，包括染料敏化太阳能电池、有机聚合物太阳能电池等。
这类太阳能电池具有工艺简单、成本较低、材料来源广泛、理论光电转换效率较高等优势，因此受到了广泛的关注，是太阳能电池的又一发展方向。
但是，它仍然存在一些问题，如转换效率仍不够高、材料的长期耐久性问题、大面积工艺技术等。
2.1硅基薄膜太阳能电池
2.1.1多结叠层硅基薄膜太阳能电池
它是一种结构新颖的硅基薄膜太阳能电池，以纳米晶柱薄膜为核心技术。
将不同光学带隙的纳米晶柱薄膜组成叠层薄膜电池，不但扩展了太谱响应的围，而且比a-Si：H（氢化非晶硅）和u c-Si：H有更高的光电转换效率。
研究表明，由三个子电池硅构成的硅基薄膜太阳能电池采用陷光结构和最佳光学带隙匹配和厚度匹配，其效率可达到22.7%。
更多结的叠层电池不但会增加生产成本，而且进一步提高光电转换效率将变得困难。
[3]转换效率的制约因素主要来自于光生载流子的复合，包括膜层界面复合、掺杂层杂质电离复合、晶粒间界复合等。
膜层界面复合是指组合电池中共有十余层界面，存在着很高的界面态密度，它们对光生载流子起复合中心的作用。
发生复合的光生载流子对光电转换没有贡献。
因此，叠层越多，复合率越高；掺杂层杂质电离复合是指掺杂层是光激发的“死区”，此处光生载流子复合率很高；晶粒间界复合是指晶界原子相对无序排列，其悬挂键如果不被氢原子饱和，也将成为光生载流子的复合中心。
2.1.2大晶粒多晶硅薄膜太阳能电池
为了提高光生载流子的激发和传输效率，要尽量做大晶粒尺寸、降低晶粒间界，以减少晶界复合损失。
现在薄膜太阳能电池与多晶硅太阳能电池性能的差距来源于半导体材料的结晶品质。
如果能获得接近多晶硅片结晶品质的多晶硅薄膜，制备光电转换效率达20%的多晶硅薄膜太阳能电池是很有希望的。
2.1.3量子点太阳能电池
这是更新一代的高效率太阳能电池。
它的尺度介于宏观固体与微观原子、分子之间，典型尺寸为1nm-10nm，包含几个到几十个原子。
由于荷电载流子的运动在量子点上受到三维限制，能量发生量子化。
量子点具有很多新特性，例如具有高电导、可变化带隙、可变化光谱吸收特性等。
量子点太阳能电池大大提高了光电转换效率，约为30%-40%，生产耗能比多晶硅电池减少20%。
但是，目前尚有一些理论问题和工程技术难题需要解决。
2.2新型薄膜太阳能电池
新型薄膜太阳能电池是基于光电化学反应体系（光电化学电池）、利用光电化学原理设计的能量转化装置，包括染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池等。
该类太阳能电池具有很多优点：对半导体材料的缺陷不敏感；液/固结易于形成；实现直接的光能-化学能转换，提高了能量转换效率等。
2.2.1染料敏化太阳能电池
染料敏化太阳能电池（DSCs）主要由三部分构成：染料敏化的纳米晶多孔光阳极，载有催化剂的对电极和氧化还原电解液。
其中，光阳极和对电极的载体可以为氟掺杂二氧化锡导电玻璃（FTO），柔性氧化铟锡涂层的聚对苯二甲酸乙二酯/聚萘二甲酸乙二醇酯（PET/PEN）塑料薄膜，或者金属钛箔和不锈钢基板
等。
纳米晶多孔光阳极一般由金属氧化物纳米半导体材料如Ti02，Sn02，ZnO 等组成的薄膜（粒子尺寸10-30nm，厚度10-20um，孔隙度50-60%），这些纳米材料具有较大的比表面积、吸附染料量较大，既作为染料光敏剂的载体又同时传输光生电子，使光生电子的产生和传输分离为两个阶段，有效提高了电荷的分离和收集效率。
染料光敏剂一般是钌系配合物（N749，N3，N719）和有机染料等，染料光敏剂受到光激发后由基态变为激发态，向金属氧化物半导体的导带中注入电子，染料自身转变为氧化态。
常用的对电极催化剂为贵金属Pt，Au等，以及近年来开发的碳材料和过渡金属碳化物、氮化物和氧化物的类铀材料等。
对电极催化剂的作用是催化辅助氧化还原电解液中的离子进行还原反应。
目前最常用的氧化还原电对仍然是I-/I3-，它将被激发的氧化态染料还原为基态，而使染料继续进行光生电子的产生和循环。
同时，被氧化的I3-从对电极得到电子而被还原成I-，完成自身的氧化还原反应。
其工作原理可以用一下方程表示，
染料电池的各组成部分需要满足一定的关系：染料的LUMO能级高于半导体导带，使电子注入在动力学上可以进行；氧化还原电对的氧化还原电势高于染料的HOMO能级，使染料能够顺利再生。
DSCs的光生电压由染料敏化半导体
导带的能级和氧化还原电对的电势差决定。
此外，微纳加工技术的应用可以在一定程度上提高染料敏化太阳能电池的效率。
借助双光束激光干涉、水热和化学转换合成三种技术，可以制备出大面积均匀、排列方式和密度精确可调的图案化ZnO-ZnS核壳结构纳米棒阵列，经过图案化处理的ZnO-ZnS核壳结构纳米棒阵列大大提高了染料敏化太阳能电池的效率。
[4]
2.2.2无机半导体量子点敏化太阳能电池（QDSCs）
无机半导体量子点敏化太阳能电池的结构与DSCs相似，二者的差别是由无机半导体敏化剂（包括CdS、CdSe、PbS等）代替了DSCs中的染料光敏剂。
相比而言，无机半导体敏化剂具有很多优点：染料的吸收围较窄，而半导体量子点可以吸收大于或等于其禁带宽度的光子，这就可以使用单独一种无机光敏剂来吸收整个太谱；（2）无机量子点的摩尔消光系数较高，而且由于它还可以利用多重俘获机理（multiple trapping model）将电荷传递出由敏化剂组成的薄膜，因此可以应用于较薄的氧化物薄膜;量子点的禁带宽度随其尺寸变化，发生量子限域效应。
也就是说，可以通过连续的调节量子点的尺寸制作得到彩虹式吸收的太阳能电池。
三、结语
多元化合物薄膜太阳能电池多由稀有元素所参与制备，虽然效率较高，但从材料来源来看，这类太阳能电池很难占据主导地位。
而染料敏化太阳能电池和有机薄膜太阳能电池的研究刚刚起步，短时间不太可能替代硅系太阳能电池，但具有很好的发展前景。
从转换效率和材料的来源来看，多晶硅和非晶硅薄膜电池将最终取代单晶硅电池，且正在逐渐成为市场的主导产品。
参考文献
[1]新型薄膜铜铟硒（CuInSe2）太阳电池的制备与性能研究，中科院微系统与信息技术研究所，晓科，2006.6
[2]纳米半导体材料对新型薄膜太阳能电池性能影响的研究，理工大学，郭薇，2013.4
[3]纳米晶硅薄膜材料的技术发展，广西紫焱星光伏科技，吴大维等，2012.1
[4]微纳加工技术及其应用，科技大学，闫小琴，2014.5。
