基于透明晶体管的SrTiO3透明薄膜制备及其性能研究

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透明导电薄膜是一种重要的光电材料,它具有高导电性,在可见光范围内有很高的透光性,且在红外范围有很高的反射性,在电子产业中有着很广阔的应用前景。SrTiO3是一种典型的宽禁带钙钛矿金属氧化物,其本征禁带宽度为3.2 eV,在可见光波段内具有良好的透过率,通过掺杂可以调制、改善其电学特性,是一种很有发展潜力的透明导电材料。本论文以溶胶-凝胶法为基础,采用旋涂法制备SrTiO3透明薄膜及LaxSr1-xTiO3透明导电氧化物薄膜。采用掠入射X射线衍射(GIXRXD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、NKD-8000型薄膜分析仪和四探针仪对所制备薄膜的结构、表面形貌、透过率、折射率和电阻率等进行表征。首先,通过两种溶胶体系比较,选择合适的体系进行本征SrTiO3透明薄膜的制备,最终确定乙二醇甲醚-冰醋酸体系,因为该体系制备出的SrTiO3薄膜表面形貌均匀、致密并且光学特性较好;其次,探讨了螯合剂乙酰丙酮、表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮、陈化温度、预处理温度和退火温度对于胶体的制备及薄膜的表面形貌、光学特性的影响,确定出制备本征SrTi03透明薄膜的工艺;最后,在本征SrTiO3透明薄膜工艺的基础上进行La掺杂,制备LaxSr1-xTiO3透明导电氧化物薄膜,研究不同掺杂浓度对薄膜的表面形貌、光学特性和电学特性的影响,并对相应原理机制进行分析。
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