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基于掺杂的透明导电氧化锡基薄膜电学性能研究

史晓慧;许珂敬;西金涛;张迎迎;王永强

【摘要】透明导电氧化锡基薄膜因其透明性和导电性两大基本特性而备受关注，

但其导电性能仍需加强或改进。类金属材料具有强的红外反射性能，为提高透明导

电氧化锡基薄膜的红外反射性能，对薄膜的导电性能进行了研究。氧化锡基薄膜因

SnO2晶格中存在氧缺位或间隙离子而具有髙阻低导特性，可以通过适当的元素替

代在其宽禁带内形成杂质能级而实现良好的导电性。概述了氧化锡薄膜的掺杂机理，

综述了不同掺杂方式下SnO2基透明导电膜的导电性情况，并对透明导电氧化锡

基薄膜的发展前景进行了展望。%Transparentconductivetinoxide-based

filmshaveattractedmuchattentionforitstransparencyandelectrical

conductivity.However,itselectricalconductivityneedtobestrength-ened

orimproved.Metalloidhasstronginfraredreflectionproperties.Inorderto

improvethein-fraredreflectionpropertiesofthetransparentconductive

tinoxide-basedfilms,theconductivitypropertiesofthefilmswas

studied.Tinoxidehashighresistanceandlowconductivityproperties

becauseoftheexistenceofabsenceofoxygenorinterstitialions.Itcan

formimpuritylevelsinitswidebandgapandachieveconductivityviaits

properelementsubstitution.Thispapersumma-rizedthedoping

mechanismandtheeffectsofdifferentdopingwaysontheelectrical

conductivityofthetransparentconductivetinoxidefilms.Andthe

developmentprospectofthechemicaldo-pingstudyofthetransparent

conductivetinoxide-basedfilmsispreviewed.

【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2016(030)004

【总页数】4页(P66-69)

【关键词】透明导电薄膜;氧化锡基;电学性能;掺杂

【作者】史晓慧;许珂敬;西金涛;张迎迎;王永强

【作者单位】山东理工大学材料科学与工程学院，山东淄博255049;山东理工大

学材料科学与工程学院，山东淄博255049;金晶集团有限公司，山东淄博

255086;山东理工大学材料科学与工程学院，山东淄博255049;山东理工大学材

料科学与工程学院，山东淄博255049

【正文语种】中文

【中图分类】TB34

透明导电氧化物薄膜(TransparentConductiveOxide，简称TCO)的研究于近一

个世纪以来长盛不衰.新型透明导电材料的不断出现是推动其蓬勃发展的源动

力.1907年，Bakdeker[1]将溅射的镉进行热氧化首次制备出透明导电氧化镉薄膜.

透明性与导电性这对矛盾的共存首次在Cd的氧化物中发现.这对功能膜材料的发

展产生了重大的影响.自此，透明导电氧化物薄膜以其透明性和导电性两大基本特

性而备受关注.

目前，TCO薄膜主要有三大体系：SnO2基薄膜、In2O3基薄膜和ZnO基薄膜.

因SnO2、In2O3和ZnO的直接禁带宽度分别约为3.67eV[2-3]、3.65eV、3.3

eV，故均为n型宽禁带半导体[4].In2O3基薄膜中以掺锡氧化铟(In2O3：Sn，

ITO)导电性能最佳，它具有膜层牢固、硬度高、耐磨性高、刻蚀性良好等优点.但

是ITO[5-6]化学稳定