AZO柔性衬底透明薄膜和极化子在非线性光学中影响的研究

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掺铝氧化锌(AZO)在天然n型半导体ZnO的基础上掺杂施主元素Al,使其电导率提高了几个数量级,成为一种高性能的ITO材料。AZO以其独特的廉价、绿色无毒等优势受到众多的重视与研究。但以往的研究多是在玻璃等硬质材料上进行的,限制了AZO的应用范围及运输流通。因此有必要将AZO薄膜的研究拓展到柔性衬底方面。本文使用磁控溅射的方法在透明柔性衬底上制备AZO薄膜,通过紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪测得的数据结果来研究透明导电薄膜在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)两种柔性衬底上的成膜情况,并将它们与玻璃衬底薄膜进行对比研究。本文主要探讨的是薄膜材料的光学性能,在实验之后本文将极化子影响光吸收和折射率改变的情况作了一些研究。本文共五章内容。第一章,绪论。系统的介绍了透明导电氧化物薄膜的发展现状、研究意义和前景。介绍了氧化锌的基本知识,掺铝氧化锌薄膜的一些主要制备方法,以及在柔性衬底上制备AZO薄膜的优势及方法。第二章,本章为实验的准备阶段,内容包括衬底材料、溅射靶材的前期准备,用磁控溅射方法在室温条件下镀膜的实验过程,以及实验结束后对所需实验数据的测量方法;为后面的研究提供具体的实验支持。本章还从薄膜的表面形态研究了薄膜的生长情况。第三章,研究了柔性衬底AZO光学性能。本章在第二章测试的基础上探讨了可见光在不同衬底上的透射情况,从光的吸收系数的变化研究了材料的禁带宽度和消光系数。研究了透射谱吸收边附近的乌尔巴赫带尾吸收情况,并分析了薄膜的色散问题。第四章,研究了极化子效应对柱形量子点光吸收系数和折射率改变的影响。本章利用分离变量法,得到了柱形量子点的能级和波函数;利用密度矩阵理论和迭代法推导出了柱形量子点中光吸收系数和折射率变化的表达式。讨论了抛物受限频率、线性势系数和极化子效应对光吸收系数和折射率变化的影响。第五章,本章是论文的总结。对前面做出的主要结论进行了总结,并对之前的工作和不足做出归纳,提出了以后的工作目标和努力方向。
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