氧化锌透明导电薄膜及其应用

　　
　　 第1章 透明导电氧化物薄膜概述1
　　 1.1 引言1
　　 1.2 太阳光谱基础知识2
　　 1.2.1 太阳常数与大气质量2
　　 1.2.2 太阳光谱分布3
　　 1.3 TCO薄膜的透明导电机理4
　　 1.3.1 TCO薄膜的透光性4
　　 1.3.2 TCO薄膜的导电性6
　　 1.3.3 导电性与透光性的关系14
　　 1.4 TCO薄膜的材料体系17
　　 1.4.1 n型掺杂TCO薄膜18
　　 1.4.2 p型掺杂TCO薄膜19
　　 1.4.3 多元氧化物复合TCO薄膜21
　　 1.4.4 非晶TCO薄膜22
　　 1.5 TCO薄膜的应用开发24
　　 1.5.1 太阳能电池24
　　 1.5.2 透明薄膜晶体管25
　　 1.5.3 其他方面的应用27
　　 参考文献28
　　第2章 ZnO-TCO薄膜的结构、特性及制备技术31
　　 2.1 引言31
　　 2.2 ZnO的晶体结构及基本性质31
　　 2.3 ZnO的能带结构34
　　 2.4 ZnO-TCO薄膜的掺杂策略35
　　 2.4.1 化合价36
　　 2.4.2 离子半径37
　　 2.4.3 电负性38
　　 2.4.4 氧化态、离子外层电子构型38
　　 2.4.5 温度39
　　 2.4.6 Madelung能39
　　 2.5 ZnO-TCO薄膜的制备技术40
　　 2.5.1 磁控溅射法41
　　 2.5.2 脉冲激光沉积法42
　　 2.5.3 电子束蒸发法43
　　 2.5.4 金属有机物化学气相沉积法44
　　 2.5.5 喷雾热分解法44
　　 2.5.6 溶胶-凝胶法45
　　 2.5.7 电化学沉积法46
　　 2.5.8 水热法46
　　 2.5.9 化学浴沉积法47
　　 2.6 ZnO纳米线（或棒）阵列膜的可控生长47
　　 2.7 柔性衬底ZnO-TCO薄膜的开发48
　　 2.7.1 柔性衬底材料48
　　 2.7.2 柔性 TCO 膜的制备技术49
　　 2.7.3 柔性衬底ZnO-TCO膜的开发50
　　 2.8 绒面ZnO-TCO薄膜的开发51
　　 参考文献52
　　第3章 气相沉积法与湿化学沉积法的成膜机理59
　　 3.1 引言59
　　 3.2 气相沉积法的成膜机理60
　　 3.2.1 薄膜生长的热力学原理60
　　 3.2.2 气相沉积法成膜的动力学过程62
　　 3.3 溶胶-凝胶法的成膜机理63
　　 3.3.1 成核与长大的热力学原理63
　　 3.3.2 成核与长大的动力学解释65
　　 参考文献68
　　第4章 溶胶-凝胶法制备ZnO基透明导电薄膜70
　　 4.1 引言70
　　 4.2 Sol-gel法制备ZnO薄膜的化学反应原理70
　　 4.3 Sol-gel法制备ZnO薄膜的工艺控制72
　　 4.3.1 溶胶体系72
　　 4.3.2 基片处理72
　　 4.3.3 镀膜工艺73
　　 4.3.4 热处理制度74
　　 4.3.5 工艺流程74
　　 4.4 Sol-gel法制备ZnO薄膜的热分解及晶化过程75
　　 4.4.1 TG-DSC分析76
　　 4.4.2 晶相组成与结构表征79
　　 4.5 Al掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响83
　　 4.5.1 晶相组成与结构表征84
　　 4.5.2 光学性能89
　　 4.5.3 电学性能93
　　 4.6 Al-Sc共掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响94
　　 4.6.1 工艺流程95
　　 4.6.2 晶相组成与结构表征96
　　 4.6.3 光学性能101
　　 4.6.4 电学性能103
　　 4.6.5 掺杂机制的解释104
　　 参考文献107
　　第5章 喷雾热分解法制备ZnO基透明导电薄膜112
　　 5.1 引言112
　　 5.2 喷雾热分解成膜技术的简介112
　　 5.3 喷雾热分解成膜的原理113
　　 5.4 喷雾热分解成膜的设备与工艺控制115
　　 5.4.1 前驱体溶液的配制116
　　 5.4.2 雾化过程116
　　 5.4.3 蒸发干燥过程121
　　 5.4.4 热分解过程122
　　 5.4.5 薄膜的形核与长大过程122
　　 5.5 喷雾热分解法制备致密ZnO基薄膜123
　　 5.6 喷雾热分解法制备ZnO纳米线（或棒）阵列膜133
　　 参考文献139
　　第6章 电沉积法制备ZnO基透明导电薄膜142
　　 6.……