一种Au-碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种透明导电膜，尤其涉及一种Au—碱土金属氧化物纳米线的制备方法。
【背景技术】
[0002]透明导电薄膜电极，是有机电致发光器件(OLED)的基础构件，其性能的优劣直接影响着整个器件的发光效率。其中，氧化铟的掺杂半导体是近年来研究最广泛的透明导电薄膜材料，具有较高的可见光透光率和低的电阻率。但要提高器件的发光效率，要求透明导电薄膜阴极具有较低的表面功函数。而锡、钛和锆掺杂的氧化铟，功函数一般是4.3eV，处理之后可达到4.0?4.3eV，与一般的有机发光层的LUMO能级(典型的为2.8?4.2eV)还有比较大的能级差距，造成载流子注入势垒的增加，妨碍着发光效率的提高。
[0003]碱土金属的氧化物(Ca，Sr，Ba)，具有较低的表面功函数(2.5?3.2eV)，很多研究者都希望把这类材料用于OLED和太阳能电池的阴极上。但是这些材料做成的薄膜都是不导电的，不能直接用于透明导电膜。
【发明内容】
[0004]基于上述问题，发明所要解决的问题在于提供一种Au—碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤:
[0007](I)、将清洗干净的玻璃衬底放入制膜设备反应室中；
[0008](2)、将金属金粉末和碱土金属氧化物粉末分别放置在两个瓷舟中，再将两个瓷舟放入制膜设备反应室的恒温中心位置并分别位于玻璃衬底两侧，且盛放金源粉末的瓷舟位于反应室气流入口方向的第一热源位置，盛放碱土金属氧化物粉末的瓷舟位于反应室气流出口方向的第二热源位置；
[0009](3)、对反应室抽真空处理，使反应室内的真空度保持在12Pa?13Pa ；
[0010](4)、对反应室加热到500?1100°C后，向反应室通入载气氩气，且氩气流速为50?180cm3/min,然后在第一热源作用下对金源蒸发时间10?40min,在第二热源作用下对碱土金属氧化物源蒸发时间3?20min ；
[0011]待上述步骤完成后，制得所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜。
[0012]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，步骤(I)中，对玻璃衬底的清洗，其处理步骤如下:
[0013]先将玻璃衬底置于HF酸浸泡三分钟，取出后先后用丙酮和酒精超声清洗，烘干，备用。
[0014]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，步骤(3)中，反应室内的真空度保持在3.0X 103Pa。
[0015]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，步骤(4)中，所述IS气流速为120cm3/min,金源蒸发时间25min,碱土金属氧化物源蒸发时间lOmin。
[0016]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，步骤(4)中，反应室加热温度控制在700°C。
[0017]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，制膜设备的反应室为一水平横放的石英管，该石英管两端开口贯通，分别为气流入口和气流出口。
[0018]所述Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备方法，其中，所述碱土金属氧化物中碱土金属为Ca，Sr或Ba。
[0019]上述方法中，制膜设备为管式炉，其反应室为一石英管。
[0020]上述镀膜过程中，在同一反应室中，两个瓷舟分别处于两个加热点，加热时，物质蒸发出来的粒子开始扩散到整个石英，在玻璃衬底上沉积的速度由加热温度和流动的氩气速度控制；由于蒸发的过程中会通入载气氩气，开始的时候抽再高真空也没用，因为金和氧化物两种材料都不担心氧气的影响。
[0021]本发明采用热蒸发设备,制备Au — MeOCMe=Ca, Sr或Ba)纳米线透明导电薄膜,该薄膜为Au与MeO交替层叠结构，得到薄膜的方块电阻低至18 Ω/ □，可见光透过率达91%，表面功函数达2.SeV ;该薄膜可作为有机电致发光器件OLED、有机太阳能电池等器件的阴极。
【附图说明】
[0022]图1为实施例1的Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的制备示意图；
[0023]图2为实施例1制得的Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的透过率测试曲线图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。
[0025]实施例1:
[0026]如图1所不,先用HF酸处理I玻璃衬底表面,浸泡大概三分钟,然后先后用丙酮和酒精超声清洗，最后烘干，放入管式炉中的2石英管中，将金属金粉末和CaO粉末分别放置在两个瓷舟中，再将瓷舟放入管式炉内2石英管中的恒温中心位置，两个瓷舟放入2石英管的恒温中心位置并分别位于I玻璃衬底两侧，且3盛放金源粉末的瓷舟位于2石英管气流入口方向的5第一热源位置，4盛放CaO粉末的瓷舟位于2石英管气流出口方向的6第二热源位置，把管内真空度抽至3.0 X 13Pa,把管内加热到700°C，向里面通入氩气，流速为120cm3/min。金源蒸发时间25min, CaO源蒸发时间1min,得到样品Au — CaO纳米线透明导电薄膜。方块电阻为13Ω/ □，可见光透过率达90%，表面功函数2.8eV。
[0027]图2为实施例1制得的Au —碱土金属氧化物纳米线透明导电薄膜的透过率测试曲线图。使用紫外可见分光光度计测试，测试波长300?800nm。图2中可看出，在可见光470?790nm波长范围平均透过率达88%。
[0028]实施例2:先用HF酸处理玻璃表面，浸泡大概三分钟，然后先后用丙酮和酒精超声清洗，最后烘干，放入管式炉中的石英管中，将金属金粉末和CaO粉末分别放置在两个瓷舟中，再将瓷舟放入管式炉内石英管中的恒温中心位置，两个瓷舟放入石英管的恒温中心位置并分别位于玻璃衬底两侧，且盛放金源粉末的瓷舟位于石英管气流入口方向的第一热源位置，盛放CaO粉末的瓷舟位于石英管气流出口方向的第二热源位置，把管内真空度抽至1.0 X 13Pa,把管内加热到500°C，向里面通入氩气，流速为180cm3/min。金源蒸发时间40min, CaO源蒸发时间20min,得到样品Au — CaO纳米线透明导电薄膜。方块电阻为70 Ω / □，可见光透过率达88%，表面功函数2.9eV。
[0029]实施例3:先用HF酸处理玻璃表面，浸泡大概三分钟，然后先后用丙酮和酒精超声清洗，最后烘干，放入管式炉中的石英管中，将金属金粉末和CaO粉末分别放置在两个瓷舟中，再将瓷舟放入管式炉内石英管中的恒温中心位置，两个瓷舟放入石英管的恒温中心位置并分别位于玻璃衬底两侧，且盛放金源粉末的瓷舟位于石英管气流入口方向的第一热源位置，盛放CaO粉末的瓷舟位于石英管气流出口方向的第二热源位置，把管内真空度抽至12Pa,把管内加热到1100°C,向里面通入気气，流速为50cm3/min。金源蒸发时间lOmin,CaO源蒸发时间3min，得到样品Au — CaO纳米线透明导电薄膜。方块电阻为37 Ω/ □，可见光透过率达90%，表面功函数3.1eV0
[0030]实施例4:先用HF酸处理玻璃表面，浸泡大概三分钟，然后先后用丙酮和酒精超声清洗，最后烘干，放入管式炉中的石英管中，将金属金粉末和SrO粉末分别放置在两个瓷舟中，再将瓷舟放入管式炉内石英管中的恒温中心位置，两个瓷舟放入石英管的恒温中心位置并分别位于玻璃衬底两侧，且盛放金源粉末的瓷舟位于石英管气流入口方向的第一热源位置，盛放SrO粉末的瓷舟位于石英管气流出口方向的第二热源位置，把管内真