题目：ATO薄膜及Co/ATO复合薄膜的溶胶-凝胶法制备及物性研究

SnO2:Sb（ATO）透明导电薄膜以其优良的电学、光学性能及良好的热稳定性、高硬度、低成本等特性，广泛应用于在太阳能电池、平面液晶显示器、热反射镜、建筑玻璃节能涂层和节能视窗等领域。本文利用无机金属盐SnCl2•H2O和SbCl3等为原料，采用溶胶－凝胶法与浸渍提拉技术相结合，成功地制备出ATO薄膜及Co掺杂的ATO复合薄膜，利用XRD、SEM、四探针电阻仪、紫外-可见光分光光度计及振动样品磁强计（VSM）等测试方法对ATO薄膜和Co/ATO复合薄膜的结构与物性随制备工艺参数的变化规律做了系统地测量与评价。研究结果表明：（1）经 500°C 热处理可形成的ATO薄膜，其晶粒分布均匀，呈现四方相金红石结构。Sb能够抑制ATO的晶粒的长大；随着掺Sb量的增加，ATO薄膜的电阻率先减小后增大，当掺Sb量为5%时，薄膜的电阻率达到最低为1.4×10-2Ω•cm，增大膜厚可显著提高导电性能。薄膜在可见光范围内具有良好透光性能，可见光透过率平均在75%~80%。随着掺Sb量的增加，薄膜的可见光透过率明显降低。 （2）少量的Co掺杂ATO复合薄膜仍保持四方金红石结构，复合薄膜中的晶粒分布均匀，其晶粒尺寸分布为4~7nm；随着Co含量的增加，Co/ATO复合薄膜的电阻率呈现出先降低后提高，且当Co含量为0.5%时，Co/ATO复合薄膜的电阻率最低为5.6×10-3Ω•cm；在400~700nm可见光范围内，平均透过率达到90%以上，其光学带隙在3.9 ~ 4.0eV 之间，且随着Co含量的增加，可见光透过率和光学带隙呈下降趋势；当Co含量为3%的ATO复合薄膜具有室温铁磁性，其矫顽力约为100Oe，磁性根源主要归结为磁性原子与基体载流子相互作用的结果。