一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：S1取一基底经多种溶剂依次超声处理后，得到洁净基底；S2将二氯化锡与三氯化锑混合均匀后置于坩埚中；S3将经S1步骤后得到的洁净基底置于S2步骤的坩埚中，将坩埚转移到加热装置中，保持恒定速度升温至指定温度保温一定时间后将加热装置降至室温；S4将S3步骤处理后的洁净基底置于稀盐酸溶液中超声处理后洗涤、干燥得到锑掺杂二氧化锡导电薄膜。本发明专利技术的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法简单、易行、可控且成本低，利于大规模生产。本发明专利技术主要通过调控前驱体二氯化锡与三氯化锑的质量比，获得不同电导率的锑掺杂二氧化锡导电薄膜。氧化锡导电薄膜。氧化锡导电薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及导电薄膜领域，具体为一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]导电薄膜在太阳能电池(J.Am.Chem.Soc.2002,124(29):8516
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8517)、液晶显示器、微波反射膜(J.Mater.Process.Technol.2009,209:5881
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5885)、气体传感器(Sens.Actuators B Chem.2008,133(2):404
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413)、透明电极、电容器、发光二极管等领域具有重要的应用，尤其是在集成电路领域具有重要的应用价值。迄今为止，导电薄膜主要包括有机、无机和混合型三大类。有机导电薄膜依靠有机高分子导电聚合物，但高分子聚合物合成困难、工艺复杂、成本高，同时耐湿、耐温性差，使用过程中极易老化；混合型主要是由高分子树脂与导电粉末组成，但导电薄膜存在导电性差、机械强度低的缺点；无机导电薄膜主要包括氟掺杂的二氧化锡、氧化铟锡等透明导电薄膜(Thin Solid Films,2008,516:1386)，但制备工艺复杂、设备昂贵，亟需开发一种低成本的制备方法。二氧化锡是n型宽禁带半导体材料，通常在二氧化锡中掺入一定浓度的氟元素或锑元素获得导电性能。
[0003]制备锑掺杂二氧化锡导电薄膜的方法很多，主要有溶胶凝胶法(Anal.Chem.2007,79:5188
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5195)、磁控溅射法(Solid State Commun.2004,130(8):523
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527)、喷雾热解法(Thin Solid Films,2002,402(1):71
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78)、水热法(ACS Appl.Mater.Interfaces,2014,6:5494
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5499)等。溶胶凝胶法制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜致密性差、缺陷多，残留的氯离子会严重降低涂层的稳定性和导电性。磁控溅射法原则上可以溅射任何物质，制得的涂层与基底的附着力强，涂层致密，但存在效率低、靶材易中毒、设备昂贵等缺点。喷雾热解法对真空、气氛等试验条件要求不高，制备的涂层与基底的附着力强，但是需要提前将前驱体雾化。
[0004]尽管诸如磁控溅射法、喷雾热解发、水热法和溶胶凝胶法等传统的方法可以制备出高电导率的二氧化锡导电薄膜，但是磁控溅射法和喷雾热解法操作复杂，而且需要借助昂贵的设备，使得二氧化锡导电薄膜的制备成本大大提高；水热法和溶胶凝胶法相较于磁控溅射法和热喷雾法成本有所降低，但是得到的二氧化锡导电薄膜致密性差、缺陷多，严重限制了高性能二氧化锡导电薄膜的大规模发展。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种具有导电性和防腐蚀功能，制备方法简单易行，可控且易于大规模制备，形成的导电薄膜致密性好、缺陷少、方阻低的锑掺杂二氧化锡导电薄膜及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术首先提供一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1取一基底经多种溶剂依次超声处理后，得到洁净基底；
[0008]S2将二氯化锡与三氯化锑混合均匀后置于坩埚中；
[0009]S3将经S1步骤后得到的洁净基底置于S2步骤的坩埚中，将坩埚转移到加热装置中，保持恒定速度升温至指定温度保温一定时间后将加热装置降至室温；
[0010]S4将S3步骤处理后的洁净基底置于稀盐酸溶液中超声处理后洗涤、干燥得到锑掺杂二氧化锡导电薄膜。
[0011]S1步骤中基底优选的选择陶瓷、水泥、石英、玻璃、刚玉等耐高温基底。所述多种溶剂依次超声处理的具体方法为：将基底在一种溶剂中超声处理一段时间后取出，再放入下一种溶剂中超声处理一段时间，依次类推在多种溶剂中依次超声处理一遍，优选的在每种溶剂中处理一遍，也可以根据情况在每种溶剂中处理多次。
[0012]本专利技术还提供如下优化方案：
[0013]优选的，S1步骤中所述多种溶剂分别为丙酮、乙醇、稀盐酸、去离子水。
[0014]优选的，S3步骤中所述加热装置为马弗炉或管式炉。
[0015]优选的，S3步骤中指定温度为600℃～700℃。
[0016]优选的，S3步骤中升温速率为1℃min
‑1～30℃min
‑1。
[0017]优选的，S3步骤中保温一定时间为5min～2h。
[0018]优选的，S4步骤得到的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的厚度为1μm～5μm。
[0019]本专利技术还公开一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜，经上述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法制得。
[0020]本专利技术还公开一种导电设备，包括上述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜。
[0021]本专利技术还公开一种上述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜在导电领域中的应用。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术的锑掺杂二氧化锡导电薄膜具有高导电性和防腐蚀功能，能适用于高湿环境；
[0024]2、本专利技术的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法简单、易行、可控且成本低，利于大规模生产。本专利技术主要通过调控前驱体二氯化锡与三氯化锑的质量比，获得不同电导率的锑掺杂二氧化锡导电薄膜。
[0025]3、本专利技术所得的锑掺杂二氧化锡导电薄膜具有高稳定性、高电导率，有望在太阳能电池、液晶显示器、微波反射膜、气体传感器、透明电极、电容器、发光二极管等领域有很好的应用前景。
附图说明
[0026]图1.本专利技术实施例1的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0027]图2.本专利技术实施例2的在石英基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0028]图3.本专利技术实施例3的在刚玉基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0029]图4.本专利技术实施例4的在陶瓷基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0030]图5.本专利技术实施例5的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜
照片；
[0031]图6.本专利技术实施例6的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0032]图7.本专利技术实施例7的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0033]图8.本专利技术实施例8的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0034]图9.本专利技术实施例9的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片；
[0035]图10.本专利技术实施例10的在玻璃基底上制备的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的扫描电镜照片。
具体实施方式
[0036]为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0037]本专利技术首先提供一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，包括如下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1取一基底经多种溶剂依次超声处理后，得到洁净基底；S2将二氯化锡与三氯化锑混合均匀后置于坩埚中；S3将经S1步骤后得到的洁净基底置于S2步骤的坩埚中，将坩埚转移到加热装置中，保持恒定速度升温至指定温度保温一定时间后将加热装置降至室温；S4将S3步骤处理后的洁净基底置于稀盐酸溶液中超声处理后洗涤、干燥得到锑掺杂二氧化锡导电薄膜。2.根据权利要求1所述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，其特征在于：S1步骤中所述多种溶剂分别为丙酮、乙醇、稀盐酸、去离子水。3.根据权利要求1所述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，其特征在于：S3步骤中所述加热装置为马弗炉或管式炉。4.根据权利要求1所述的锑掺杂二氧化锡导电薄膜的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振环，王政，吴科明，白晓霞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：