【摘 要】
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具有宽禁带半导体特性的二氧化锡,经过掺杂元素后,具有优异的电学及光学性能,其熔点高、颜色浅、抗氧化能力高、耐酸碱、毒性小等优点广泛地应用于导电防静电材料、电池电极
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具有宽禁带半导体特性的二氧化锡,经过掺杂元素后,具有优异的电学及光学性能,其熔点高、颜色浅、抗氧化能力高、耐酸碱、毒性小等优点广泛地应用于导电防静电材料、电池电极材料、电磁屏蔽、太阳能薄膜电池、隔热材料等众多领域中。但其存在问题之一——导电性不够优异,因此需进一步提高氧化锡基导电材料的导电性。目前对于氧化锡基导电材料的研究主要在于单元素掺杂,而双掺杂鲜有研究。本文采用溶胶-凝胶法制备氟磷共掺杂二氧化锡(FPTO)粉体及其透明薄膜材料,研究制备工艺条件对材料导电性能的影响,并从而确定出较适宜的制备工艺条件。论文主要研究结果如下。(1)以二水氯化亚锡(SnCl2·2H2O)、无水乙醇(CH3CH2OH)、氢氟酸(HF)及磷酸(H3PO4)为原料,利用溶胶-凝胶法制备出导电性良好的FPTO粉体材料,研究了掺杂量、水浴温度、水浴时间、煅烧温度等制备工艺条件对FPTO导电性能的影响,确定了较适宜的制备工艺参数：掺氟量约为15%,掺磷量约为25%, Sn浓度为0.4mol/L,水浴温度为70℃,水浴时间为4h,掺杂剂在水浴后两小时加入,煅烧温度为6000C,煅烧时间为2h,在此工艺条件下制备出FPTO粉体的颗粒粒径为10-30nm,圆球型,且粒度均匀,电阻率为0.113Ω.cm。(2)研究了溶胶-凝胶法制备FPTO薄膜的制膜工艺条件对膜面微观形貌的影响规律。获得较适宜的制膜工艺条件为：基底经过强酸碱处理,转速为2000r/min,涂膜次数为10次,溶胶浓度0.67mol/L,煅烧升温程序：室温至300℃,0.25℃/min; 300-500℃,5℃/min。但得到的薄膜微观形貌仍连续性不足,部分脱落。最佳工艺条件下所得薄膜方块电阻在104 Ω/□,可见光透过率在70-80%。导电性未达到可商业化应用的目标,究其原因主要在于薄膜微观连续性差,因此建议今后重点对制膜薄膜的工艺条件进行进一步探索。
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