透明导电玻璃-成功大学课件.ppt

1、透明導電玻璃透明導電玻璃-性質量測與製備程序性質量測與製備程序透明導電膜性質量測 電學性質及其量測電學性質及其量測-電阻率-四點探針 光學性質及其量測光學性質及其量測-Burestein-Moss 效應(BM shift)-紫外光可見光光譜儀 導電率 =ne (n:載子濃度載子濃度,e:電子電荷電子電荷(1.6 10-19 coulomb),:載子遷移率載子遷移率)兩種增加載子濃度的策略兩種增加載子濃度的策略 Doping(摻雜摻雜):(ZnO:Al or ZnO:F,In2O3:Sn)Nonstoichiometric(化學計量比不同化學計量比不同):氧空缺電學性質及其量測電學性質及其量測三

2、用電錶量測四點探針量測簡圖基板薄膜入射光反射光薄膜對光的穿透與散射紫外光可見光光譜儀400 nm800 nm可見光紅外光紫外光為降低In2O3、SnO2、ZnO等透明導體的電阻率，通常加入Sn、Al、Sb等摻雜物以提高載子密度。透明導電膜厚度求法透明導電膜厚度求法 高解析掃描電子顯微鏡(high resolution scanning electron microscopy)輪廓儀量測(-step)利用高低差得知薄膜厚度利用高低差得知薄膜厚度溶凝膠法製備溶凝膠法製備AZO透明導電玻璃透明導電玻璃以溶凝膠法製備AZO膠體溶液，是利用醋酸鋅溶解於醇類溶劑中，經由二天的靜置使之水解、聚縮合而產生具黏

3、度的AZO膠體溶液或粒子。詳細步驟如下：1.取適量醋酸鋅與氯化鋁，分別配置Al/Zn原子數比為0、0.5、1.0、1.5、2.0及3.0 at.%於20 mL的樣本瓶中。2.分別取適量的溶劑2-methoxyethanol(11mL)加入步驟1的樣品中，超音波震盪，混合攪拌 成0.75 M Zn2+離子的混合溶液。3.加入 monoethanolamine 0.5mL於步驟2 中。4.將步驟3所製備的混合溶液置於恆溫水槽中，經持溫60C均勻攪拌10小時後，靜置 於室溫2天，即可得AZO膠體溶液。1.取1 inch x 1 inch規格的玻璃作為基板，置於95 vol.%乙醇中以超音波震盪的方式

4、清潔，並重複上述清潔動作二次，然後置於烘箱中乾燥。2.將玻璃基板置於旋轉塗佈機上，以3000 rpm空轉10秒，作為表面清潔的動作。3.取所配製的AZO膠體溶液100 L滴於玻璃基板上，然後以3000 rpm進行 旋轉塗佈30 秒。4.將塗佈完後的玻璃，置於350C的高溫爐中乾燥10分鐘。5.依上述步驟2、3、4重複10次後，進行550C煅燒2小時，來提升試片的結晶性與透光度。6.將鍛燒後的試片，送入通有3%H2及97%Ar的混合氣氛的管型爐中，進行氫氣熱處理，使試片產生氧空缺，藉此進一步提升導電性質。Zn(CH3COO)22H2O AlCl36H2O 2-Methoxyethanol+MEA

5、 Spin Coating 3000rpm,30secStirring at 60oC for 1h,after 2days Drying at 350oC for 10minCalcination at 550oC for 60minRepeating 10 timesCalcination at 550oC for 60minCalcination at 550oC for 60minAZO seed(sol-gel method)實驗步驟實驗步驟Hydrogen treatment(氫氣處理氫氣處理)0.4 kg/cm2400oC 2h目的目的:(1)增加結晶性增加結晶性(2)提高導電度

6、提高導電度(3)移除有機殘留物移除有機殘留物本實驗所合成透明導電膜分析本實驗所合成透明導電膜分析掃描式電子顯微鏡俯視圖(AZO 奈米粒子)不同鋁摻雜比例下之電阻率不同鋁摻雜比例下之紫外光可見光穿透圖掃描式電子顯微鏡側視圖(AZO 奈米粒子)1.盧建旭副教授，觸控面板(multi-touch panel)與觸控IC技術與市場新趨勢 2.楊明輝，透明導電膜，藝軒圖書出版社3.姜辛等著，透明導電氧化物薄膜，高等教育出版社4.盧陽明教授，透明導電薄膜講義5.黃敬佩，ITO導電玻璃及相關透明導電膜之原理及應用，勝華科技股份有限公司6.工研院材與化工研究所-銅銦鎵硒薄膜太陽能電池技術與應用趨勢7.盧建旭副教授，台灣太陽能政策綠色能源產業旭升方案、薄膜太陽能電池產業8.葉昆明、陳雲，有機電激發光顯示技術，科學發展 2005年1月，385期，5863頁9.榮富教授，溶膠配製及膠體特性分析與溶膠凝膠法製備氧化矽薄膜10.吳坤陽，溶凝膠法製備含銀之AZO透明導電膜的研究，國立成功大學化學工程所 碩士論文(2005).謝謝聆聽