[发明专利]一种低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法

权利要求书

1.一种低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，所述ZnO基透明导电氧化物薄膜化学式为Sn_xAl_yZn_1-x-yO，其中0≤x≤0.015，0.01≤y≤0.03，其特征在于，具体步骤如下：

1）根据需求将二水合醋酸锌（Zn(CH₃COO)₂·2H₂O）与Al源、Sn源溶解于乙二醇甲醚中得到含锌溶液，之后将稳定剂逐滴加入含锌溶液中，于50~70℃加热搅拌后过滤，得到的澄清溶液在室温下充分陈化，得到澄清透明的溶胶待用；

2）将衬底清洗干净得到洁净的衬底，利用匀胶机将步骤1）所得溶胶均匀旋涂在清洗干净的衬底表面，然后将涂覆有溶胶的衬底进行前热处理，重复旋涂和前热处理过程，直至得到凝胶膜；

3）将步骤2）所得凝胶膜首先在空气气氛下进行第一步退火处理，然后在氮气或氩气气氛下进行第二步退火处理，待其冷却至室温得到高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜；

步骤3）所述第一步退火处理的工艺条件为：室温下以2~5℃/min的速率升温至450℃，保温0.5~2h；

步骤3）所述第二步退火处理的工艺条件为：室温下以5℃/min的速率升温至450℃，保温0.5~2h。

2.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤1）所述含锌溶液中锌离子浓度为0.2~0.5mol/L。

3.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤1）所述Al源为九水合硝酸铝，Al源与含锌溶液中Zn²⁺的摩尔比为0.01~0.04：1，所述Sn源为五水合四氯化锡，Sn源与含锌溶液中Zn²⁺的摩尔比为0~0.02：1。

4.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤1）所述稳定剂为乙醇胺，乙醇胺与含锌溶液中金属离子的摩尔比为0.9~1.1：1。

5.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤2）所述衬底为石英、玻璃中的一种。

6.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤2）中匀胶机的转速为2000~4000rpm，旋涂时间为20~30s。

7.根据权利要求1所述的低温制备高性能ZnO基透明导电氧化物薄膜的方法，其特征在于，步骤2）所述前热处理工艺条件为：在150℃下加热5min，然后在300℃下加热10min。