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利用有机溶液法合成了可溶性的纳米氧化铟粒子以及掺杂锡的纳米氧化铟粒子,对其进行了紫外吸收、荧光发射、透射电镜等测试。采用旋涂法将所合成的可溶性纳米粒子制备成薄膜,对薄膜进行了扫描电镜、XRD、AFM以及场效应的测试。
(1)采用油胺溶液与乙酰丙酮铟反应制备了直径为8nm的氧化铟纳米粒子;通过旋涂的方法制备了厚度为30nm的纳米氧化铟薄膜;SEM的测试结果表明粒子大小分布均匀,薄膜的平整度很好;AFM测试结果表明薄膜的粗糙度只有3nm。通过半导体器件的构建,测出薄膜稳定的迁移率在0.20cm2/Vs左右,开关比在105这个数量级上,研究了氧扩散对器件性能的影响。由于薄膜是由纳米粒子构成,这种纳米结构会加快氧空位氧的扩散,而氧浓度的变化在器件性能上有一定的体现,因此该器件具有在气体检测中应用的潜质。
(2)将乙酰丙酮铟与乙酰丙酮氯化锡以一定比例加入到油胺中反应可制备掺杂的纳米氧化铟以及纳米氧化锡粒子;通过旋涂的方法成膜,再将薄膜经过400℃空气中退火,可以得到可见光透过率较高的氧化铟锡薄膜。溶液中反应得到的纳米氧化铟粒子大小是8nm,氧化锡纳米粒子大小是30nm;经过退火后薄膜中氧化铟纳米粒子大小几乎不发生变化,但氧化锡纳米粒子明显变小,只有20nm左右。这种方法制备的透明薄膜具有良好的透过率和一定的导电性。