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透明导电薄膜的制备方法及性能研究引言透明导电薄膜作为一种具有重要应用前景的材料，在电子器件、光伏领域等方面具有广泛的应用。
因此，对透明导电薄膜的制备方法及性能进行研究具有重要意义。
本文将围绕透明导电薄膜的制备方法和性能进行详细探讨，旨在提供相关研究的最新进展和未来发展方向。
一、透明导电薄膜的制备方法1. 喷雾法喷雾法是制备透明导电薄膜的一种常用方法。
通过将导电材料以溶胶或乳液形式喷雾于基底表面，随后利用高温烧结、烘干或光照处理等方法制备薄膜。
这种方法具有操作简单、成本较低的优势，能够制备大面积的透明导电薄膜。
2. 溅射法溅射法是一种物理气相沉积技术，可通过在真空环境下将固态导电材料溅射于基底上制备薄膜。
该方法具有高控制性和高纯度的优点，能够制备出优异的透明导电薄膜。
然而，溅射法制备薄膜过程中的高温或离子轰击可能对基底材料造成损伤，需要进一步改进。
3. 热原子层沉积法热原子层沉积法是采用化学反应来制备透明导电薄膜的一种方法。
该方法利用原子层沉积技术，通过将导电材料的前体物质分子在基底上进行表面反应沉积，形成均匀的薄膜。
这种方法具有较高的晶格质量和较好的导电性能，并且对基底的伤害较小。
二、透明导电薄膜的性能研究1. 透明性能透明导电薄膜的透明性能是其重要的性能指标之一。
透明性能主要取决于薄膜的可见光透过率和红外透过率。
高透过率可以提高光伏器件的光电转换效率，因此，提高透明性能是制备高效透明导电薄膜的关键。
2. 导电性能透明导电薄膜的导电性能与其电阻率直接相关。
低电阻率意味着更好的导电性能。
导电性能的好坏取决于导电薄膜的化学成分、晶体结构以及杂质含量等因素。
提高导电性能可以使透明导电薄膜在电子器件等领域具有更广泛的应用。
3. 机械性能透明导电薄膜的机械性能直接影响其在实际应用中的稳定性和可靠性。
优异的机械性能可以提供薄膜的耐磨、耐划伤和抗拉伸等特性。
因此，针对透明导电薄膜的机械性能进行研究，对于材料的实际应用具有重要意义。
透明电子器件的研究进展与应用随着科技的飞速发展，透明电子器件已经成为一种备受瞩目的新型电子器件。
它不仅具备传统电子器件的功能，而且拥有透明、柔性等特点，可以广泛应用于智能手机、平板电脑、电视等电子产品中。
本文将介绍透明电子器件的研究进展和应用前景。
一、透明电子器件的研究进展透明电子器件的研究始于20世纪90年代初。
当时，人们利用透明导电膜和半导体材料制作了第一批透明显示屏。
但是由于制作工艺复杂、性能不稳定等问题，透明电子器件的研究一度陷入瓶颈。
随着科技的不断发展，透明电子器件的研究也得到了迅速发展。
目前，透明电子器件的研究重点主要集中在三个方面：1、透明导电材料目前常用的透明导电材料主要包括氧化锌、氧化铟锡、氧化铟锌等材料。
这些材料具有导电性好、透光性高、稳定性强等特点，是制作透明电子器件的理想材料。
2、透明半导体材料透明半导体材料是制作透明电子器件不可缺少的材料。
近年来，有机半导体材料和纳米晶体半导体材料得到了广泛应用。
有机半导体材料具有较高的透明性和柔性，可以在玻璃、塑料和纸张等基础材料上制作；而纳米晶体半导体材料具有优异的光电性能和稳定性，适用于制作高质量的发光材料。
3、透明电子器件制备技术透明电子器件的制备技术一直是研究热点。
目前，主要采用的制备技术包括化学气相沉积、物理气相沉积、离子束溅射、溶液法等。
这些技术均有其优点和局限性，研究者还在不断探索新的方法和技术。
二、透明电子器件的应用前景透明电子器件作为一种新型电子器件，具备诸多优势，有着广泛的应用前景。
以下将介绍透明电子器件在几个领域中的应用前景。
1、透明柔性显示透明柔性显示是透明电子器件应用的主要领域之一。
它可以制作出可弯曲、可折叠的电子屏幕，智能手机、平板电脑等电子设备的屏幕都可以采用透明柔性显示技术，实现更加人性化的设计。
2、智能玻璃透明电子器件还可以应用于智能玻璃中。
智能玻璃是一种能够调节透明度的玻璃，控制电流可以使玻璃在透明和不透明之间切换。
透明导电薄膜材料的制备及其应用研究透明导电薄膜材料是具有优异的透明性和导电性的材料，主要用于触摸屏、智能手机、液晶显示屏、太阳能电池等领域。
在近年来，随着新一代智能物联网和智能制造的发展，透明导电薄膜材料的应用需求不断增加，迫切需要开展相关研究。
本文旨在介绍透明导电薄膜材料的制备及其应用研究最新进展。
一、透明导电薄膜材料的制备方法目前，透明导电薄膜材料的制备主要有四种方法，分别为物理方法、化学方法、生物法以及复合方法。
1. 物理方法物理方法是通过物理作用从材料中去除杂质、提高电子迁移速率等方式来制备透明导电薄膜材料，主要包括蒸发法、溅射法、离子束法等。
其中，蒸发法是以高温下将材料加热至蒸发状态，通过气相沉积的方式进行材料沉积；溅射法是利用惰性气体离子轰击靶材，使靶材表面产生材料离子，然后通过扩散源向基底材料进行沉积；离子束法则是利用离子束束流轰击材料表面，使表面发生置换反应，从而形成透明导电薄膜。
2. 化学方法化学方法是通过化学反应从溶液中控制自组装，形成透明导电薄膜材料，主要包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法等。
其中，溶剂热法利用溶剂在高温或高压下的变化，形成自组装现象，从而得到透明导电薄膜。
水热法则是通过溶剂中的水形成水合物，进行自组装，从而形成透明导电薄膜。
溶胶-凝胶法则是通过在溶胶体系中形成凝胶粒子，进行自组装，形成透明导电薄膜。
3. 生物法生物法是通过生物技术手段制备透明导电薄膜，主要包括生物小分子材料、生物体内外骨架、生物合成纳米材料等。
其中，生物小分子材料是自然生物体中能够随机配位，形成透明导电材料的小分子材料；生物体内外骨架是基于蛋白质、细胞等形成的骨架结构进行制备；生物合成纳米材料则是采用生物合成方法得到的纳米材料，具有生物特性与透明导电材料性质相结合的优点。
4. 复合方法复合方法是将两种或以上的材料通过物理或化学反应结合，形成透明导电薄膜材料，主要包括汽相沉积-电沉积、共沉淀-电沉积、化学气相沉积-氟离子注入等。
柔性透明导电薄膜的制备与性能研究柔性透明导电薄膜是一种具有很高应用潜力的新材料，广泛用于柔性电子、光电器件等领域。
本文将就柔性透明导电薄膜的制备方法以及性能研究展开探讨。
一、制备方法1. 溶液法制备溶液法制备柔性透明导电薄膜是一种常见的方法。
首先，将导电材料粉末与溶剂充分混合，得到均匀的导电材料溶液。
然后，通过旋涂、喷涂等方法将溶液涂覆在基底上，并经过烘干、退火等处理，最终制得柔性透明导电薄膜。
2. 蒸发法制备蒸发法制备柔性透明导电薄膜是一种常用的方法。
该方法通过控制蒸发温度和蒸发速率，使导电材料蒸发沉积在基底上，形成薄膜。
该方法具有成本低、易于控制薄膜厚度和均匀性等优点。
3. 等离子体增强化学气相沉积法制备等离子体增强化学气相沉积法是一种高效制备柔性透明导电薄膜的方法。
通过高能电子束或等离子体诱导化学反应，将导电材料气溶胶沉积在基底上，并经过后续处理得到柔性透明导电薄膜。
该方法具有较高的沉积速率和薄膜均匀性。
二、性能研究1. 透明度柔性透明导电薄膜的透明度是评价其性能的重要指标之一。
透明度高意味着薄膜能够有效透过光线，适用于透明电子器件等领域。
因此，在制备过程中，需要选择适当的导电材料和优化工艺，以提高薄膜的透明度。
2. 导电性能导电性能是评价柔性透明导电薄膜的关键指标之一。
导电薄膜要具有低电阻率、低片内电阻和稳定的导电性能。
常用的评价指标包括薄膜的电阻率、载流子迁移率等。
研究人员通过改变导电材料的配比、优化制备工艺等方式来提高薄膜的导电性能。
3. 机械强度由于柔性导电薄膜常应用于弯曲、拉伸等特殊环境中，因此其机械强度是一个重要的研究方向。
通过选择适当的基底材料、调整导电材料的厚度等，可以提高薄膜的机械强度，使其能够承受一定的拉伸和弯曲等应力。
4. 热稳定性柔性透明导电薄膜在加热过程中可能会发生结构变化，导致性能下降。
因此，研究薄膜的热稳定性是很重要的。
研究人员在制备过程中引入交联剂、增加退火工艺等方式，提高薄膜的热稳定性。
ITO薄膜研究现状及应用2ITO薄膜研究现状及应用2ITO薄膜是由铟和锡的氧化物组成的透明导电薄膜。
它具有优异的透光性和导电性能，是一种重要的功能性材料。
目前，ITO薄膜研究已经取得了一些重要的进展，并在多个领域得到了广泛应用。
本文将介绍ITO薄膜的研究现状和应用，并对未来的发展进行展望。
首先，ITO薄膜的制备方法有多种，其中最常用的是物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
PVD方法包括蒸发、溅射和激光烧蚀等，适用于小面积的薄膜制备。
CVD方法则可以制备大面积、均匀性好的薄膜。
此外，还有溶液法和离子束辅助沉积等方法，可以制备高质量的ITO薄膜。
然后，ITO薄膜在光电子器件领域有广泛应用。
例如，它可以用于液晶显示器的导电电极，提供稳定的电流输出和高透光性。
此外，ITO薄膜还可用于有机太阳能电池和有机发光二极管等器件中，提高其性能和效率。
另外，ITO薄膜还可以用作光学薄膜，用于太阳能电池中的抗反射层和导电镜片等。
此外，ITO薄膜在传感器领域也有重要应用。
例如，它可以用于气体传感器，通过测量气体的电导率变化来检测特定气体的存在。
此外，ITO薄膜还可以用于压力传感器和湿度传感器等。
此外，ITO薄膜还可以用于触摸屏和柔性电子器件等领域，提供灵敏的触控和柔性的制备。
此外，ITO薄膜还在其他领域得到了广泛应用。
例如，在生物医学领域，ITO薄膜可以用于电刺激和电生理记录等应用。
此外，它还可以用于防静电涂层和EMI屏蔽等领域，提供静电和电磁屏蔽的功能。
虽然ITO薄膜在多个领域得到了广泛应用，但也存在一些问题和挑战。
首先，ITO薄膜的高成本限制了其在一些领域的应用。
其次，ITO薄膜还存在着导电性不稳定和薄膜厚度不均匀等问题。
此外，ITO薄膜的氧化镉含量较高，可能对环境和人体健康造成潜在风险。
为了解决这些问题，研究人员正在积极开展工作。
例如，他们正在寻求替代ITO薄膜的导电材料，如铝锌锡氧化物（AZO）和氧化铟锡锗（IGZO）等。
透明导电薄膜材料的制备及其性能研究近年来，随着电子工业的不断发展，透明导电薄膜材料在各种电子器件中扮演着越来越重要的角色。
透明导电薄膜材料具有良好的导电性和透明性，可以应用于太阳能电池板、液晶显示器、触摸屏、电热器、电器剪、电子纸、智能玻璃等多个领域。
本文将介绍透明导电薄膜材料的制备方法和性能研究进展。
一、透明导电薄膜材料的制备方法1. 溅射法溅射法是制备透明导电薄膜的主要方法之一。
该方法的原理是将两种或多种金属制成薄膜，使它们在热点上扰动或冲击，使金属离子得到激发，进而形成等离子体。
随着副反应的发生，等离子体离子可以被加速至高速，直到它们撞击底部的晶体衬底。
这样，金属薄膜就被沉积在衬底上，并形成透明导电薄膜。
溅射法制备的透明导电薄膜具有良好的光学性能和电学性能，但成本较高。
因此，目前工业上生产透明导电膜的主要方法还是化学气相沉积法和溶液法。
2. 化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）是利用气相反应制备薄膜的一种方法。
它基于气态前体在固体表面发生化学反应的原理制备薄膜。
通过CVD方法制备透明导电薄膜可以在常温下进行，并且可以制备大面积的薄膜。
但CVD方法也有一些局限性，如在反应过程中如果选择不适当的前体，可能会导致副产物的生成，影响薄膜的生长质量，同时CVD方法的成本也较高。
3. 溶液法溶液法是一种利用透明导电涂料来制备透明导电薄膜的方法。
透明导电涂料是由透明导电材料和粘结剂等成分组成的溶液。
通过涂覆透明导电涂料到基板上，然后在一定的条件下制备透明导电薄膜。
该方法制备透明导电薄膜的过程简单易行，成本较低，是目前应用最广泛的制备透明导电薄膜的方法。
但是由于涂料的制备过程和涂覆的条件会对薄膜的质量产生影响，所以目前该方法的应用仍存在一定的局限性。
二、透明导电薄膜的性能研究进展1. 电学性能透明导电薄膜材料的电学性能是制备透明导电薄膜时需要考虑的最重要因素之一。
常用的评价指标包括电阻率和透过率等。
为了提高透明导电薄膜的电阻率，研究者通常采用掺杂法和合金化等方法来改善电学性能。
ITO透明导电薄膜的制备方法及研究进展ITO（Indium Tin Oxide）透明导电薄膜是一种具有高透明性和导电性能的功能材料，广泛应用于平板显示器、太阳能电池、触摸屏等领域。
本文将从方法和研究进展两个方面介绍ITO透明导电薄膜的制备方法及其研究进展。
首先，ITO透明导电薄膜的制备方法主要包括物理蒸发法、溅射法、溶胶凝胶法、电化学法等。
物理蒸发法是将ITO材料以高温蒸发形成薄膜，常用的物理蒸发方式有电子束蒸发、溅射蒸发等。
优点是制备的薄膜具有较高的导电性能和传输率，但其成本较高，且设备复杂。
溅射法是最常用的ITO透明导电薄膜制备方法，利用高能量的离子轰击靶材，将靶材粒子气化并沉积在基底上形成薄膜。
溅射法制备的ITO薄膜具有良好的光电性能和机械稳定性，适用于大面积薄膜的制备。
溶胶凝胶法是将金属盐溶液加入胶体溶剂中，通过溶胶的胶凝和固化过程形成ITO薄膜。
溶胶凝胶法具有简单、可控性强等优点，适用于大面积薄膜的制备。
然而，溶胶凝胶法制备的ITO薄膜在导电性能和透明性方面相对较差。
电化学法是将ITO前驱体溶液通过电解沉积的方式制备薄膜。
电化学法制备的ITO薄膜具有均匀性好、成本低等优点，但其导电性能和机械性能仍需进一步提高。
目前，有许多研究注重改善ITO薄膜的导电性能和光学透明性。
一方面，研究人员通过掺杂、纳米颗粒掺杂、多层薄膜等手段提高ITO薄膜的导电性能。
例如，掺杂氮使得ITO薄膜的电导率提高了许多倍。
另外，通过掺杂稀土元素或金属纳米颗粒，可以进一步改善薄膜的导电性能。
另一方面，人们还在研究如何提高ITO薄膜的透明性。
一种方法是通过控制薄膜的厚度和晶粒的尺寸来改善光学透明性。
研究表明，薄膜的晶粒尺寸减小可以有效减少散射光，从而提高薄膜的透明性。
除此之外，还有一些研究关注ITO薄膜的机械性能和稳定性。
例如，研究人员通过控制薄膜表面的形貌和厚度来提高其抗刮擦性能和耐久性。
另外，利用纳米材料改善薄膜的耐氧化性也是一个研究热点。
透明导电薄膜最新进展透明导电薄膜最新进展透明导电薄膜是一种具有广泛应用前景的材料，它可以在保持透明度的同时，具备良好的导电性能。
近年来，透明导电薄膜领域取得了一系列令人瞩目的进展，为其在电子设备、光电器件、触摸屏、太阳能电池等领域的应用打开了新的可能性。
首先，新型透明导电薄膜材料的研究取得了重要突破。
过去常用的透明导电薄膜材料如氧化锡、氧化铟锡等具有一定的导电性能，但其透明度较低，限制了它们在高端领域的应用。
近年来，研究人员开发出了许多新型材料，如氧化铟锌、氧化铟锌锡等，这些材料在保持较高透明度的同时，具备优异的导电性能，为透明导电薄膜的应用提供了更多选择。
其次，透明导电薄膜的制备技术也得到了显著改进。
传统的制备方法如物理气相沉积、溅射法等存在成本高、生产效率低的问题，限制了透明导电薄膜的大规模应用。
近年来，研究人员开发出了一系列新的制备技术，如溶液法、喷雾法、激光印刷等，这些技术具有低成本、高效率的特点，能够大规模制备高质量的透明导电薄膜，进一步推动了其应用的发展。
此外，透明导电薄膜在电子设备领域的应用也有了长足的进展。
触摸屏、柔性显示器、有机发光二极管等设备对高透明度和良好导电性能的要求很高，透明导电薄膜的出现满足了这些需求。
同时，透明导电薄膜还被应用于太阳能电池领域，用于提高电池的光吸收效率和电子传输能力，进一步提高太阳能电池的转换效率。
综上所述，透明导电薄膜的最新进展为其在电子设备、光电器件、太阳能电池等领域的应用提供了更多可能性。
随着材料研究、制备技术的不断发展，透明导电薄膜有望在更多领域展现出其巨大的潜力。
相信未来会有更多创新的突破，推动透明导电薄膜的应用进一步发展。
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要：本文着重探讨了ITO（氧化铟锡）透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过实验研究，分析了刻蚀液组成、刻蚀时间、刻蚀温度等参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响，并进一步探讨了刻蚀后薄膜的光电性能变化。
一、引言ITO透明导电薄膜因其优异的导电性和可见光透过性，在触摸屏、液晶显示、光电器件等领域有着广泛的应用。
然而，为了满足不同器件的特定需求，常需要对ITO薄膜进行精确的图形化加工。
湿法刻蚀技术因其操作简便、成本低廉等特点，成为ITO 薄膜加工的一种重要方法。
本文将详细研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀工艺及其对光电特性的影响。
二、ITO透明导电薄膜概述ITO薄膜是一种以氧化铟（In2O3）为主要成分，掺杂锡（Sn）的透明导电材料。
其具有高导电性、高可见光透过率及良好的加工性能等特点，广泛应用于光电器件的制造中。
三、湿法刻蚀工艺研究1. 刻蚀液的选择与配制：选择合适的刻蚀液是湿法刻蚀的关键。
常用的刻蚀液包括酸性和碱性溶液。
本文通过实验，探讨了不同浓度和组成的刻蚀液对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
2. 刻蚀参数的研究：实验研究了刻蚀时间、刻蚀温度等参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
通过控制这些参数，可以实现对ITO薄膜的精确图形化加工。
3. 刻蚀工艺的优化：通过实验数据的分析，优化了刻蚀工艺流程，提高了刻蚀效率和刻蚀精度。
四、光电特性研究1. 光学特性：研究了湿法刻蚀后ITO薄膜的可见光透过率变化。
实验发现，合理的湿法刻蚀工艺能保持ITO薄膜的高可见光透过率。
2. 电学特性：通过测量薄膜的电阻率，研究了湿法刻蚀对ITO薄膜电导率的影响。
实验结果表明，适度的湿法刻蚀可以减小ITO薄膜的电阻，提高其导电性能。
3. 表面形貌分析：利用扫描电子显微镜（SEM）对湿法刻蚀后的ITO薄膜表面形貌进行了观察，分析了刻蚀过程中薄膜表面的变化。
五、结论本文通过实验研究，探讨了ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀工艺及其对光电特性的影响。
氧化锌基透明导电薄膜研究汇报人：卢龙飞导师:齐暑华学号：2014201921摘要：本文简要介绍了氧化锌基导电薄膜的基本特征、发展近况，并对其前景进行了展望。
关键词:氧化锌导电薄膜参杂Progess in research of ZnO based transparentconductinve filmsAbstract:Basic traits and latest development of ZnO based conductive thin films are introduced in this paper,and the prospect of ZnO conductive films was also forecased.Keywords:ZnO conductive thin films doping0．引言透明导电氧化物薄膜(transparent conductive oxide films)[1-3],简称TCO,由于本身的透明性和导电性,迅速发展成为重要的功能薄膜材料,在透明电极(太阳能电池、显示器、发光二极管LED、触摸屏等)、面发热膜(除霜玻璃)、红外反射族(汽车贴膜、建筑窗坡璃)、防静电膜、电磁屏蔽膜、电致变色密、气敏传感器、高密度存储、低波长激光器、光纤通信等领域得到广泛的应用透明导电材料是一类对可见光具有高透光率，同时又具有高导电率的特殊材料由于其特有的光电性能，透明导电材料在电子信息技术光电技术新能源技术以及国防技术中具有广泛的应用[4-7]。
自20世纪80年代以来，人们开始关注Zn O薄膜。
相比氧化铟锡(ITO)而言，ZnO具有原材料廉价无毒沉积温度低等优点，并且在H2等离子体环境下具有更好的稳定性尽管ITO薄膜目前仍是工业化应用最多的透明导电材料，但研究表明，在ZnO中通过掺杂Al、Ga、In等元素能有效提高薄膜光电性能，未来有望替代ITO成为最具竞争力的透明导电材料早期研究者大多在硬质材料衬底如硅片玻璃陶瓷上制备ZnO基透明导电薄膜。
然而，科学技术的发展，越来越多的电子器件开始朝柔性化超薄化方向发展，比如触摸屏太阳能电池等，使得对柔性透明导电薄膜的需求日益迫切柔性透明导电薄膜有许多独特优点，例如可绕曲质量小不易碎易于大面积生产成本低便于运输等。
因此，开发具有实用前景并且性能优异的柔性透明导电薄膜具有非常重要的现实意义。
1.ZnO基本特征氧化锌（ZnO, Zinc Oxide）是一种新型的宽带隙II-VI 族化合物半导体材料，兼具有光电、压电、热电以及铁电等特性，可以方便地制备成薄膜以及各种形态的纳米结构。
ZnO主要有四方岩盐矿立方闪锌矿和六方纤锌矿3种结构，通常情况下以纤锌矿结构存在，属六方晶系热稳定性好熔点1975℃，常温下禁带宽度为3.37eV对应于近紫外光阶段，作为一种压电材料，具有激活能大（60 meV）、压电常数大、发光性能强、热电导高等特点[8]。
ZnO存在很多浅施主缺陷主要有氧空位V0和锌间隙Znｉ，使得ZnO偏离化学计量比表现为ｎ型本身就有透明导电性，但高温下400K电稳定性不好同时红外反射率较低。
ZnO有较大的耦合系数；ZnO中掺杂Li 或Mg 时可作为铁电材料；ZnO与Mn元素合金化后是一种具有磁性的半导体材料；高质量的单晶或纳米结构ZnO可用于蓝光或紫外发光二极管（LEDs）和激光器（LDs）；通过能带工程，如在ZnO中掺入适量的MgO或CdO形成三元合金，可以实现其禁带宽度在2.8~4.0 eV 之间的调控。
通过掺杂III 族元素（B、Al、Ga、In、Sc、Y）或IV 族元素（Si、Ge、Ti、Zr、Hf）以及VII 族元素（F）之后，ZnO有优良的导电性，同时也有可见光高透过性，可用作透明导电氧化物薄膜材料，应用于平板显示器、薄膜太阳电池等多个领域[9]。
ZnO基薄膜在氢等离子气氛下的化学稳定性良好，并且原材料丰富、价廉、无毒，所以近年来ZnO基透明导电薄膜被研究应用于薄膜太阳电池的透明电极[10]。
2.透明导电薄膜一般意义上的透明导电薄膜是指:(1)对可见光(波长为380~780mn)的平均透过Tavg>80%;(2)电阻率在10-3cm以下。
透明导电薄膜的种类主要有金属膜、氧化物膜、多层复合膜和高分子膜等,其中氧化物膜占主导地位(例如ITO和AZO膜)。
氧化铟锡(Indium Tinoxide简称为ITO)薄膜、氧化锌锅(Al-doped ZnO,简称AZO)膜都是重掺杂、高简并n型半导体。
就电学和光学性能而言,它是具有实际应用价值的透明导电薄膜。
TCO基本特性包括:直流电阻率(n型)104?10_3i>cm,可见光波长区域有较高的透射率(>80%),紫外区有截止特性,红外区有高反射率,较大的禁带宽度(>3.0eV)。
TCO良好的导电性主要是通过掺杂和氧缺位来提高。
TCO在可见光区域高的透过率是由于其光学带隙宽度大于可见光光谱能量,在可见光照射下不能引起本征激发造成的。
3.ZnO基透明导电薄膜的研究近况制备透明导电薄膜一般有脉冲激光沉积(PLD)、磁控溅射法、溶胶-凝胶(sol-gel)、化学气相沉积、分子束外延(MBE)。
目前，研究者已采用多种掺杂剂不同掺杂方法和制备工艺在柔性衬底上获得了性能优异的ZnO基透明导电薄膜。
化麒麟等人[11]对玻璃衬底上ZnO:B透明导电薄膜的脉冲磁控溅射制备技术进行了研究，并采用X 射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析测试手段开展了ZnO:B透明导电薄膜的进行了表征。
通过系统研究衬底温度、溅射功率、溅射气压、溅射时间等关键工艺参数对薄膜的结构和光电特性的影响规律，获得了光电性能较优的ZnO:B薄膜的优化制备工艺。
这种材料满足薄膜太阳电池对透明电极的要求，有望广泛应用于薄膜太阳电池领域。
和晓晓[12]透明导电薄膜被广泛应用于平板显示太阳能电池等发光行业，透明导电薄膜厚度的减少将导电薄膜的用途大为拓展。
目前该薄膜的制备仍然是研究热点，采用激光分子束外延LMEB镀膜系统在1.0×10-5Pa的高真空下，制备了不同厚度不同氧压下的ZnO单层膜以及ZnOAuZnO三明治结构薄膜，并进行了光谱及电阻率的测试，运用控制变量法得到ZnO和Au的最优膜层厚度，制备出通透性好可见光透射率80%以上电阻率低6.89×10-4cm.厚度均匀的透明导电薄膜，可以显著减小薄膜的电阻率具有很好的发展潜力。
掺杂ZnO薄膜主要采用磁控溅射法，溶胶－凝胶法，脉冲激光沉积法等方法制备。
其中磁控溅射法可实现大面积镀膜且成膜速率高、成膜均匀、膜附着性较好是目前最成熟、应用最多的方法，已商业化的ITO和AZO大多采用此法生长。
掺杂ZnO薄膜的研究大多是通过选择方法和掺杂元素探讨各种因素掺杂浓度溅射功率溅射压强等对薄膜结构的影响来获得光电性能优良的薄膜。
王辉[13]等人采用直流磁控溅射法在室温条件下制备出Al , Z r 共掺杂ZnO透明导电薄膜。
通过表征结果显示：制备的Al , Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜为具有C 轴择优取向、六角纤锌矿结构的多晶薄膜。
靶基距对Al , Zr共掺杂Zn O 透明导电薄膜的结构和电阻率影响显著。
薄膜的厚度随靶基距的增加而变薄, 在靶基距为60mm时, 制备的薄膜厚度为790 n m , 电阻率具有最小值1 . 05 ×10- 3Ω·c m , 在可见光区( 500 ～800nm ) 平均透过率超过92 %, 在硅基薄膜太阳电池中具有良好的应用前景。
EFPL-IMT 的Fa ÿS. et al.[14，15，16，17]深入研究了LPCVD制备ZnO-TCO（ZnO:B）薄膜。
工艺条件为：前驱体为二乙基锌（Diethylzinc, DEZ, 13.5 sccm）和水蒸汽（H2O, 16.5 sccm），掺杂气体为硼烷（B2H6，Ar中稀释为1%），衬底温度为155℃，工作气压保持在0.5 mbar，气相掺杂比B2H6/DEZ: 0~2。
实验发现，薄膜的光散射能力、光学吸收和霍尔电导率与ZnO:B 晶体尺寸和B 掺杂量有着直接影响。
ZnO层的光散射能力随晶体增大而增强，增大ZnO层的厚度也可提高其光散射能力，同时膜层方块电阻（Rsh=ρ/d，8~10 Ω/sq）也相应减小。
在LPCVD-ZnO薄膜中，引起薄膜性能衰退的主要吸收机制是自由载流子吸收[16]（Free Carrier Absorption, FCA），即：当入射光子能量不够高，不足以引起带间跃迁或激子吸收时，自由载流子能在同一能带中的跃迁吸收，引起自由载流子共振，影响载流子的移动。
目前对AZO的研究主要集中在改善制备工艺以提高产品的稳定性及可重复性降低制备成本等方面。
例如Guo等[18]采用直流磁控溅射工艺在200℃的玻璃基板制备了大面积110mm ×990mmAZO薄膜。
Kim等[19]研究了不同Ar气压对室温下制备的AZO结构光学性能和电学性能的不同影响。
尽管目前AZO薄膜具有制备工艺难以控制的缺点导致产品稳定性均匀性和重复性均不理想,并因而还不像ITO薄膜一样具有市场价值,但相信随着研究的深入AZO薄膜材料将成为下一代透明导电薄膜材料的主力。
4.ZnO透明导电薄膜存在的不足柔性薄膜通常是不耐高温的有机高分子材料，因此不耐高温成为在柔性衬底上制备高质量薄膜的最大障碍，通常在高温下沉积的薄膜有利于薄膜形核和晶粒的生长，而柔性薄膜所能承受的最高温度一般不超过200℃，如果温度太低，沉积的原子团没有足够的能量进行迁移，薄膜结晶质量会变差，进而影响电阻率和透过率，因此要选择合适的制备工艺和柔性衬底来弥补低温下沉积薄膜的不足，另外，ZnO基透明导电薄膜的柔性化主要是通过使用聚合物衬底来实现。
但存在2个问题: 聚合物的表面一般是非极性的，微结构是多孔的，其表面能量较低，润湿性较差; ZnO是无机材料，聚合物是有机材料，ZnO和聚合物之间的性质差别较大，比如两者的热膨胀系数相差就比较大，这些都将导致ZnO与聚合物衬底之间的附着性能不好，如果薄膜的附着性能不好，在实际的应用过程中薄膜很容易从衬底上剥离下来，这将导致薄膜光电性能的下降，进而影响其使用价值。
所以，柔性ZnO基透明导电薄膜要实现实际应用价值，其与聚合物衬底的附着性能是亟待需要研究的问题。
5.研究前景展望近几年来,薄膜工艺得到迅猛发展,特别是透明导电薄膜方面,部分已经实现了工业化生产,其中应用最广泛的是ITO薄膜。
但是该薄膜制备过程及应用存在着很大的缺点，即In的毒性及In资源的稀缺，造成生产成本高昂, 因而从长远看来未来ITO薄膜的应用必将受到相当大的制约。
