《Nb-V 共摻TiO2透明導電薄膜光電性能研究》是依託湖北大學，由高雲擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：Nb-V 共摻TiO2透明導電薄膜光電性能研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：高雲
- 依託單位：湖北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
透明氧化物導電薄膜作為光電器件的視窗材料，具有重要的學術和套用價值。本課題針對目前基於普通玻璃襯底製備的Nb 摻雜TiO2透明導電薄膜存在的電導率和透射率偏低問題，提出了Nb-V共摻TiO2製備透明導電電極的新思路。項目計畫結契約步輻射近邊X-射線吸收譜、紫外光電子能譜、高分辨透射電鏡、光吸收和電學性質測試分析，系統地研究薄膜中摻雜原子配比、濃度、占位、雜質能級、缺陷類型對電輸運和透射率的影響，並通過採用籽晶層誘導非晶層在後退火過程中取向外延生長的方法，減低晶界密度，進一步提升薄膜綜合性能。
結題摘要
本項目將理論計算和實驗相結合，研究了Nb和V共摻TiO2的光學和電學性質。理論研究結果表明，V和Nb分別為6%摻雜時，材料的帶隙發生少量藍移，紫外光吸收係數減小，費米能附近電子態密度得到極大增強，說明材料可以套用於透明導電電極材料。此外，研究還發現，共摻薄膜具有自旋電子極化的特性，極有可能套用於未來的自旋電子器件。實驗研究結果表明， Nb和V共摻的TiO2薄膜的透光率和導電性質與薄膜製備中的氧含量和氫含量以及沉積氣壓有關。氫含量高有助於提高導電性，但引起透光率下降，氧含量高有助於透光率的提升，但引起電導率的降低。材料透明導電同時具備需要一定氫和氧含量的狹窄的視窗。沉積氣壓越低，對氫含量的需求越少，在0.2Pa的低沉積氣壓下，可以在沒有氫的條件下實現透明導電特性。本項目從理論和實驗出發，驗證了項目所提出的Nb和V共摻TiO2實現透明導電電極的可行性，具有重要的套用價值。相關成果正在準備申請國家發明專利。發表相關SCI論文3篇，有一篇正在準備中。
