《鈣鈦礦BaSnO3透明導電薄膜生長機理及性能調控研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由魏仁懷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鈣鈦礦BaSnO3透明導電薄膜生長機理及性能調控研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏仁懷
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
透明導電氧化物薄膜因具有高的室溫電導率和可見光透過率，在諸多領域有著廣泛的套用。基於鈣鈦礦結構的BaSnO3基薄膜具有優越的室溫光電性能，從而有望在全鈣鈦礦透明器件等領域獲得重要套用。但是，目前BaSnO3基薄膜的光電性能因製備工藝不同而存在巨大差異，且其光電性能調控機制尚不清楚。本項目將在前期已有BaSnO3基薄膜的研究基礎上，採用適合大尺寸薄膜生長的溶液法製備該類薄膜。通過調控前驅膠體、基片-薄膜晶格失配度、Ba位稀土元素及Sn位4d金屬元素摻雜，獲得具有高室溫電導率及可見光透過率的BaSnO3基薄膜。揭示影響BaSnO3基薄膜光電性能的主要因素，構建薄膜生長機理-微結構-光電性能之間的關聯，從而為BaSnO3基薄膜的光電性能最佳化提供相關實驗和理論依據。
結題摘要
透明導電氧化物薄膜因兼具高電導率和透過率，在如觸摸顯示和光伏領域等領域有著廣泛的套用。探索具有高載流子遷移率透明導電氧化物薄膜在降低器件功耗方面意義重大。鈣鈦礦寬頻隙透明導電BaSnO3基單晶已被驗證具有超過300 cm2/Vs的室溫載流子遷移率，因而近來得到了廣泛研究。但是，目前報導的BaSnO3基薄膜的室溫載流子遷移率存在巨大差異，且基於物理法獲得的薄膜在樣品尺寸上存在極大限制。本項目基於一種適合製備大尺寸薄膜的化學溶液法，系統開展了薄膜製備工藝和摻雜對BaSnO3基薄膜光電性能的影響研究，發現了多種獲得高室溫載流子遷移率的途徑，初步構建了BaSnO3基薄膜生長機理-微結構-光電性能之間的關聯，為後續該類薄膜的光電性能最佳化提供了相關實驗和理論依據。
