YOMEDIA
Đề tài " Màng mỏng dẫn điện trong suốt ZnO:Al "
Chia sẻ: Nguyen Nhi
| Ngày:
| Loại File: PDF
| Số trang:52
145
lượt xem
19
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Tham khảo bài thuyết trình 'đề tài " màng mỏng dẫn điện trong suốt zno:al "', tài liệu phổ thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Đề tài " Màng mỏng dẫn điện trong suốt ZnO:Al "
- Màng mỏng dẫn điện trong
suốt ZnO:Al
Học viên: Nguyễn Đức Hảo
- Maøng moûng daãn ñieän trong suoát
Nghiên cứu đầu tiên về màng mỏng dẫn điện trong suốt
(transparent conducting oxide - TCO) bắt đầu từ năm 1907,
khi Badeker phát hiện ra các màng mỏng kim loại Cd được
tráng phủ trong buồng phát sáng có thể bị ôxy hoá trở thành
trong suốt trong khi vẫn dẫn điện [1].
Kể từ đó, danh sách các vật liệu TCO tiềm năng đã được mở
rộng: ZnO:Al, GdInOx, SnO2 , In2O3 pha tạp F …
Hiện nay, một trong những loại TCO được sủ dụng rộng rãi
nhất cho các ứng dụng thiết bị quang điện tử là oxide kẽm pha
tạp nhôm (Aluminum-doped zinc oxide – ZnO:Al). Đây là một
loại vật liệu dồi dào, giá rẻ, có khả năng dẫn điện tốt và độ
trong suốt cao, kết hợp với tính ổn định môi trường.
- Definition of TCO:
A thin film is Transparent to visible light (220 -
1100 nm) and conducting to electricity is called a
Transparent Conductor
The basic Electromagnetic Theory does not permit a
material to be both conducting and transparent
simultaneously!!
For example : Copper or Silver cannot be transparent
NaCl, CaF2, , In2O3, TiO2 cannot conduct !
- The basic Physics of TCO Films:
Maxwells Equations demand that NO
MATERIAL CAN BE BOTH Transparent (to
visible light) and Conducting (to electricity)
So How to get a Transparent Conductor??
- The Materials Scientist has the Answer:
All Metal Oxides are Transparent
All Metals are conducting
Mix a metal Oxide and a Metal !!
Modify a transparent material for electrical
conduction
- Metal Oxides have a large Optical Band
Gap
Examples:
Indium Oxide (In2O3)
Zinc Oxide (ZnO)
Tin doped Indium Oxide (ITO)
and many more: all are metal oxides
Metal oxides are transparent to visible light (220 – 1100
nm). The optical band gap is 3.1 - 6.0 eV
They are all insulators
They are all stable inorganic materials
- If Oxygen is NOT Sufficient ??
It forms a NON Stoichiometric Metal Oxide film
The metal ions are not balanced in valence
Each metal has excess electrons
These electrons are available for conduction
Charge Neutrality condition MUST be satisfied
:Over all, the Oxygen vacancies (+vely charged) balance the charge
neutrality
- The TCO Thin films are
Wide band gap materials
Oxygen deficient
Just by varying oxygen content in the film (JUST
ONE ELEMENT), the TCO can be made to
exhibit:
Metallic
Semiconducting
Insulating Properties !!
- Basic Properties:
N - type, Degenerate direct band gap semiconductors
Eg = 3.0 - 4.1 eV
Electron concentration ~ 1018 - 1021 /cc
Infra red reflectors (metallic property)
Radiation resistance to ,, radiations
Surface resistivity is very senstive to Oxygen or oxygen
related species : alcohol
Good adherence to many types of substrates : glass,
plastic, polycarbonates, etc.
- Các loại vật liệu chế tạo màng mỏng dẫn
điện trong suốt
Các màng mỏng oxide dẫn điện trong suốt gồm hai
cấu tử như ZnO, SnO2 và In2O3...
Các màng pha tạp như ZnO pha tạp Al (ZnO dopped
Al – ZnO:Al), SnO hay Sb (SnO2:F hay SnO2:Sb),
In2O3 pha tạp Sn (indium tin oxide - ITO), ZnO:Al và
ZnO:Ga…
Hợp chất ba cấu tử như Zn2SnO4, MgIn2O4,
CdSb2O6:Y, ZnSnO3, GaInO3, Zn2In2O5 và
In4Sn3O12 và các oxide đa cấu tử khác.
- Applications of TCO thin films:
Passive Coatings:
Transparent electrodes (LCD, Flat Panel Displays and
Plasma Displays)
Ohmic contacts and optical couplers in Solar cells
Oxygen and alcoholic sensors
Infra red reflectors (Heat Mirrors) / Energy Efficient
Windows
Nuclear reactor Windows
Optical coatings on lenses and filters
- Strategic applications:
Defence:
Infra red confinement
EMI shielding
Stealth Technology
Space Technology (Satellite communication):
Electro Static Discharge
- Active coatings:
Hetero junction solar cells and optical
detectors
ITO/Si
ITO/GaAs
ITO/InP
Optoelectronic Devices:
in Optical fibre couplings
- Các ứng dụng hiện nay của màng TCO
- Diode phát sáng hữu cơ (Organic Light Emitting
Diode – OLED)
Màng mỏng ZnO:Al trong ứng dụng này yêu cầu có
độ truyền qua cao (> 90%) trong vùng ánh sáng khả
kiến và điện trở thấp (1 – 3 x 10-4 Ώcm).
Yêu cầu phụ là độ đồng đều cao (± 5%)
- Pin mặt trời
- Cửa sổ điện sắc (Electrochromic - EC)
- Các phương pháp chế tạo màng TCO
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
Đang xử lý...
Thêm vào BST
Báo xấu
