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第一章 透明导电薄膜概述 1

1.1概述 2

1.2透明导电薄膜的分类 4

1.3透明导电薄膜的基本特性 5

1.3.1透明导电金属薄膜 5

1.3.2透明导电氧化物薄膜 6

1.4透明导电氧化物薄膜的研究现状 22

1.4.1SnO2薄膜及其掺杂体系 23

1.4.2Cd2SnO4薄膜体系 25

1.4.3In2O3薄膜及其掺杂体系 27

1.4.4ZnO薄膜及其掺杂体系 29

1.5透明导电氧化物薄膜的应用 32

1.5.1ITO薄膜的主要应用 32

1.5.2ZnO薄膜的主要应用 34

1.5.3透明导电薄膜的其他应用 35

参考文献 35

第二章 透明导电氧化物薄膜的制备技术 45

2.1概述 46

2.2真空蒸发镀膜 50

2.2.1真空蒸发镀膜原理 50

2.2.2真空蒸发的方式和设备 52

2.3溅射镀膜 57

2.3.1概述 57

2.3.2溅射镀膜原理 59

2.3.3溅射镀膜的特点 64

2.3.4溅射镀膜装置 64

2.3.5磁控溅射沉积ITO薄膜 78

2.3.6ITO镀膜生产实例 82

2.3.7磁控溅射沉积ZnO薄膜 85

2.4化学气相沉积 86

2.4.1化学气相沉积的原理 86

2.4.2化学气相沉积的分类与特点 88

2.4.3化学气相沉积ITO薄膜工艺 91

2.4.4化学气相沉积的ZnO薄膜制备工艺 92

2.5其他化学沉积方法 94

2.5.1溶胶-凝胶法制备透明导电薄膜 94

2.5.2喷涂热分解法制备透明导电薄膜 95

2.6透明导电薄膜制备技术的比较 97

2.6.1不同技术沉积的ITO薄膜的性能比较 97

2.6.2不同技术沉积的ZnO薄膜的性能比较 98

2.6.3其他透明导电薄膜的制备技术 99

参考文献 100

第三章 薄膜的分析和性能检测技术 109

3.1概述 110

3.2薄膜形貌分析 113

3.2.1扫描电子显微镜 114

3.2.2透射电子显微镜 117

3.2.3扫描探针显微镜 120

3.3薄膜相结构分析 123

3.3.1X射线衍射 124

3.3.2电子衍射 125

3.4薄膜成分分析 126

3.4.1概述 126

3.4.2电子探针X射线显微分析 127

3.4.3电子能谱分析 130

3.4.4二次离子质谱（SIMS） 132

3.5表面电子态分析 134

3.6表面原子态分析 135

3.7薄膜厚度测量 136

3.7.1薄膜厚度的概念 136

3.7.2薄膜厚度的测量方法 137

3.8薄膜电学性能测量 139

3.8.1四点探针法 139

3.8.2霍尔效应 142

3.9薄膜光学性能测量 145

3.9.1透射率和反射率测量 145

3.9.2椭圆偏振测量技术 146

参考文献 151

第四章 透明导电薄膜的结构特性 152

4.1概述 153

4.2ITO薄膜的结构特性 154

4.2.1ITO薄膜的相结构 154

4.2.2ITO薄膜的成分分布及化学态 156

4.2.3ITO薄膜的组织形貌 158

4.3ZnO：Al薄膜的结构特性 164

4.3.1ZnO薄膜的相结构 164

4.3.2ZnO薄膜的晶体生长模式 166

4.3.3ZnO薄膜的成分分布及化学态 183

4.3.4ZnO薄膜的能带结构及表面功函数 184

参考文献 192

第五章 透明导电薄膜的电学性能 194

5.1概述 195

5.2半导体薄膜中的电荷输运现象 195

5.2.1单晶半导体材料中的电传导 197

5.2.2多晶材料中的电传导 199

5.2.3非晶材料中的传导机制 200

5.3未掺杂透明导电薄膜的电学性能 201

5.3.1沉积工艺参数的影响 201

5.3.2薄膜厚度的影响 205

5.3.3沉积后退火处理的影响 207

5.4掺杂透明导电膜的电学性能 211

5.4.1掺杂量的影响 212

5.4.2沉积工艺参数的影响 218

5.4.3沉积后退火处理的影响 229

5.5透明导电薄膜导电机制的实验研究 233

5.6透明导电氧化物薄膜电学性能的几个值得关注的问题 241

参考文献 242

第六章 透明导电薄膜的光学性能 247

6.1概述 248

6.2光学常数 251

6.2.1折射系数和消光系数 251

6.2.2禁带宽度 254

6.3光学和电学性质的关联性 255

6.4半导体氧化物薄膜的光学性质 259

6.4.1禁带宽度 260

6.4.2折射系数和消光系数 270

6.4.3透射、反射和吸收 273

6.5提高透明导电氧化物薄膜光学性能值得关注的技术 284

参考文献 285

第七章 透明导电薄膜的应用研究 289

7.1概述 290

7.2透明导电薄膜的性能指数 291

7.3波长（频率）选择特性应用 293

7.3.1波长（频率）选择特性 293

7.3.2掺杂对光学性能的影响 294

7.4在薄膜太阳能电池上的应用 296

7.4.1薄膜太阳能电池结构 297

7.4.2透明导电氧化物薄膜太阳能电池 298

7.4.3透明导电薄膜用于太阳能电池的面电极 299

7.5在显示器件上的应用 301

7.5.1透明导电薄膜在发光二极管上的应用 302

7.5.2ITO透明导电薄膜在长寿命电致发光器件上的应用 306

7.5.3SnO2、ITO透明薄膜电极在PbO光电导靶上的应用 307

7.5.4SnO2、ITO透明导电薄膜电极在液晶显示器上的应用 309

7.6在气敏元件上的应用 310

7.6.1甲烷和丙烷气敏元件 312

7.6.2一氧化碳探测器 313

7.6.3氢气敏元件 315

7.6.4乙醇探测器 316

7.6.5氮氧化物气敏元件 317

7.6.6其他气体的气敏元件 317

7.7ZnO薄膜在压电器件中的应用 317

7.7.1ZnO压电薄膜的制备 318

7.7.2压电性能 319

7.7.3压电薄膜的应用 322

7.8其他应用 323

7.8.1In2O3、ITO透明导电薄膜在航空航天、汽车、高速列车上的应用 323

7.8.2透明导电薄膜在电子器件上的应用 324

7.8.3在防护涂层方面的应用 324

7.9透明导电薄膜今后应着力研究解决的重要科学技术 325

参考文献 326