概述了国内外掺锑氧化锡(ATO)透明导电薄膜制备技术的研究现状, 包括溶胶凝胶法、射频磁控溅射法、喷雾热解法、化学气相沉积法等, 对比分析了各种制备方法的优缺点和及其所制备薄膜的性能; 介绍了薄膜厚度、锑掺杂浓度、退火工艺参数等对薄膜光学性能的影响, 提出了开发具有良好光学性能ATO薄膜需要解决的问题。最后对ATO薄膜今后的发展方向进行了展望。
所属栏目
综述科技部创新基金资助项目(10C26224302621)
收稿日期
2012/4/82013/4/17
作者单位
赵祯:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
张健民:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
吴姣:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
席运泽:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
杨东麟:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
苏玉长:中南大学材料科学与工程学院, 长沙 410083
备注
赵祯(1991-), 女, 河南平顶山人, 本科生。
引用该论文:
ZHAO Zhen,ZHANG Jian-min,WU Jiao,XI Yun-ze,YANG Dong-lin,SU Yu-chang.Research Process of ATO Transparent Conductive Thin Films[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(10):5～9
赵祯,张健民,吴姣,席运泽,杨东麟,苏玉长.ATO透明导电薄膜的研究进展[J].机械工程材料,2013,37(10):5～9
参考文献
【1】
ELANGOVAN E, RAMESH K, RAMAMURTHI K. Studies on the structural and electrical properties of spray deposited SnO2: Sb thin films as a function of substrate temperature[J].Solid State Communications, 2004, 130(8): 523-527.
【2】
DAZ-FLORES L L, RAMIREZ-BON R, MENDOZA-GALVAN A, et al. Impedance spectroscopy studies on SnO2 films prepared by the sol-gel process[J].Journal of Physics and Chemistry of Solids, 2003, 64(7): 1037-1042.
【3】
EMONS T T, LI J, NAZAR L F. Synthesis and characterization of mesoporous indium tin oxide possessing an electronically conductive framework[J].Journal of the American Chemical Society, 2002, 124(29): 8516-8517.
【4】
JEON H J, JEON M K, KANG M, et al. Synthesis and characterization of antimony-doped tin oxide (ATO) with nanometer-sized particles and their conductivities[J].Materials Letters, 2005, 59(14): 1801-1810.
【5】
WU N L, HWANG J Y, LIU P Y, et al. Synthesis and characterization of Sb-doped SnO2 xerogel electrochemical capacitor[J].Journal of the Electrochemical Society, 2001, 148(6): A550-A553.
【6】
曾凡菊, 李玲, 周超. Sol-gel法制备ATO薄膜的结构与光学性能研究[J].电子元件与材料, 2009, 28(12): 27-29.
【7】
张道礼, 邓志兵, 张建兵, 等. 溶胶凝胶法制备掺锑二氧化锡薄膜的光电特性和表面形貌[D].武汉: 华中科技大学, 2006.
【8】
吴春春, 杨辉, 陆文伟. Sol-gel法制备ATO透明导电薄膜[J].电子元件与材料, 2005, 24(3): 44-46．
【9】
范志新, 睬玖琳, 孙以材. 二氧化锡薄膜的最佳掺杂含量理论表达式[J].电子器件, 200l, 24(2): 132-135.
【10】
郭锐, 张华. 溶胶凝胶法制备Sb掺杂SnO2透明导电膜的结构与性能研究[J].科学技术与工程, 2007, 7(3): 360-363.
【11】
MUTO Y, OKA N, TSUKAMOTO N, et al. High-rate deposition of Sb-doped SnO2 films by reactive sputtering using the impedance control method[J].Thin Solid Films, 2011, 520(4): 1178-1181.
【12】
王玉恒, 马瑾, 计峰, 等. SnO2∶Sb薄膜的制备和光致发光性质[J].半导体学报, 2005, 26(5): 922-926.
【13】
陈甲林, 赵青南, 张君. 射频磁控溅射法制备SnO2∶Sb透明导电薄膜的光电性能研究[J].液晶与显示, 2005, 20(5): 406-410.
【14】
王大勇, 顾小龙. 靶材制备研究现状以及研发趋势[J].浙江冶金, 2007, 11(4): 1-8.
【15】
THANGARAJU B. Structural and electrical studies on highly conducting spray deposited fluorine and antimony doped SnO2 thin films from SnCl2 precursor[J].Thin Solid Films, 2002, 402(1): 71-78.
【16】
张聚宝, 侯春, 翁文剑, 等. 喷雾热解法制备SnO2∶Sb透明导电薄膜[J].硅酸盐学报, 2003, 31(11): 1063-1068.
【17】
RAVICHANDRAN K, PHILOMINATHAN P. Fabrication of antimony doped tin oxide (ATO) films by an inexpensive, simplified spray technique using perfume atomizer[J].Materials Letters, 2008, 62(17): 2980-2983.
【18】
谢莲革, 沃银花, 汪楚勋, 等. CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的结构与性能研究[J].浙江大学学报: 工学版, 2005, 39(11): 174-178.
【19】
周祥. APCVD法制备ATO薄膜及工艺参数对膜结构、性能影响的研究[D].上海: 中国科学院上海冶金研究所, 2000.
【20】
杨邦朝, 王文生. 薄膜物理与技术[M].成都: 成都电子科技大学出版社, 1994.
【21】
MARCEL C, HEGDE M S, ROUGIER A, et al. Electrochromic properties of antimony tin oxide (ATO) thin fillms synthesized by pulsed laser deposition[J].Electrochimica Acta 2001, 46: 2097-2104.
【22】
NAGHAVI N, MARCEL C, DUPONT L, et al. On the electrochromic properties of antimony-tin oxide thin films deposited by pulsed laser deposition[J].Solid State Ionics, 2003, 156: 463-474.
【23】
李娜.氧化锡锑(ATO)透明导电薄膜的脉冲激光沉积及其性能研究[D].武汉: 武汉理工大学, 2012.
【24】
林伟, 黄世震, 黄兆新, 等.磁控溅射纳米SnO2薄膜的气敏特性[J].传感器技术, 2003(1): 61-64.
【25】
史金涛, 赵高凌, 杜丕一, 等. 溶胶凝胶法制备SnO2∶Sb膜的光学电学性能[J].太阳能学报, 2003, 24(1): 5-9.
【26】
SENGUTTUVAN T D, MALHOTRA L K. Sol gel deposition of pure and antimony doped tin dioxide thin films by non- alkoxide precursors[J].Thin Solid Films, 1996, 289(1): 22-28.
【27】
LIM T Y, KIM C Y, KIM B S, et al. Effects of SiO2 barrier and N2 annealing on Sb-doped SnO2 transparent conducting film prepared by sol-gel dip coating[J].Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2004, 31(1/3): 263-266.
【28】
赵岚.Sb掺杂SnO2薄膜的溶胶凝胶法制备及性能研究[D].武汉: 华中科技大学, 2004.
【29】
SHANTHI S, SUBRAMANIAN C, RAMASAMY P. Growth and characterization of antimony doped tin oxide thin films[J].Journal of Crystal Growth, 1999, 197(4): 858-864.
【30】
杨保平, 钟小华, 张晓亮, 等.锑掺杂量对ATO薄膜结构及光、电性能的影响[J].无机盐工业, 2012, 42(1): 19-21.
【31】
张君, 赵青南, 陈甲林, 等.镀SiO2膜玻璃基片上SnO2∶Sb薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征[J].硅酸盐学报, 2005, 33(5): 553-558.
【32】
董玉红.玻璃基溶胶-凝胶法沉积紫外截止与防静电双功能薄膜[D].武汉: 武汉理工大学, 2009.
【33】
郭锐, 张华利.溶胶凝胶法制备Sb掺杂SnO2透明导电膜的结构与性能研究[J].科学技术与工程, 2007, 7(3): 360-363.
【34】
邓志兵.溶胶-凝胶法制备ATO透明导电薄膜的光电性质[D].武汉: 华中科技大学, 2006.
【35】
王玉恒, 马瑾, 计峰.退火处理对SnO2∶Sb薄膜结构和光致发光性质的影响[J].稀有金属材料与工程, 2005, 34(11): 76-81.
【36】
马鸣明.普通玻璃基片上TiO2/SnO2∶Sb薄膜的sol-gel法制备和表征[D].武汉: 武汉理工大学, 2009.
【37】
WANG W, YUAN Y, ZHANG L, et al. Annealing effects on properties of LaB6/ATO thin films deposited by magnetron sputtering[J].Ceramics International, 2012, 38(5): 4313-4318.
【38】
WU S, ZHAO Q, MIAO D, et al. Synthesis and characterization of Sb-doped SnO2-(CeO2-TiO2) composite thin films deposited on glass substrates for antistatic electricity and UV-shielding[J].Journal of Rare Earths, 2010, 28: 189-193.
【39】
MONTERO J, GUILLéN C, HERRERO J. Nanocrystalline antimony doped tin oxide (ATO) thin films: a thermal restructuring study[J].Surface and Coatings Technology, 2011, 211: 37-40.
【40】
DENG H, KONG J, YANG P. Optical and structural characteristics of Sb-doped SnO2 thin films grown on Si (111) substrates by Sol-Gel technique[J].Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2009, 20(11): 1078-1082.
【41】
CHOISNET J, BIZO L, RETOUX R, et al. Antimony and antimony-tin doped indium oxide, IAO and IATO: promising transparent conductors[J].Solid State Sciences, 2004, 6(10): 1121-1123.
【42】
PARK J W, KIM S R, CHOI S M. Powder for isolating infrared rays, and isolating solution and goods using the same: U.S. Patent 7, 465, 496[P].2008-12-16.
【43】
袁留芳.铟锡锑多元金属氧化物的制备[D].南京: 南京理工大学, 2010.
