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氧化锌(ZnO)是一种直接宽禁带Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,掺杂Al施主后所获得的掺铝氧化锌(AZO)纳米纤维具有优良的电学性能,可应用于微机械、传感器、透明导电薄膜等方面。本文采用静电纺丝法结合溶胶-凝胶法制备AZO纳米纤维和薄膜。首先,采用乙酸锌作为锌源,硝酸铝作为掺杂剂,PVP作为分散剂,乙二醇胺作为稳定剂,乙二醇甲醚作为溶剂,将其混合后经60℃恒温磁力搅拌2h后制备出透明稳定的前驱体纺丝溶液,再通过电纺丝技术制备出具有六方纤锌矿结构尺寸均一的AZO纳米纤维。然后,通过ANSYS模拟电纺丝过程中电场的分布,结合不同纺丝参数对定向纤维取向性的影响,确定了制备定向纤维的最佳的优化参数:接收距离为160mm,纺丝电压为10kV,接收装置宽度为49mm。在此工艺条件下实现了定向纤维的制备,获得了具有一定图案化的交织纤维,并对不同Al3+掺杂浓度的纳米纤维的形貌结构和电学性能进行了表征。结果显示:随着Al3+掺杂浓度的增加,晶粒尺寸不断减小;电阻率先减小后增大,载流子浓度先增大后减小。当Al3+掺杂浓度为2at%时,其电阻率最小为5.110-3cm,载流子浓度最大为8.51020cm-3。最后,采用电纺丝技术制备了AZO纳米纤维薄膜和AZO纳米颗粒薄膜,并对其表面形貌进行了比较分析,研究了一次和多次纺丝与热处理工艺对薄膜均匀性的影响。通过扫描电镜、原子力显微镜、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试仪对不同Al3+掺杂浓度的AZO薄膜进行了表面形貌和光电性能的表征和分析。结果表明:采用多次纺丝与热处理工艺制备的AZO薄膜表面形貌平整、结构缺陷少;Al3+作为施主掺杂,随着掺杂浓度的增加,薄膜的透光率先增大后减小,方阻先减小后增大;当Al3+掺杂浓度为2at%时薄膜的可见光透过率最大达到90%,薄膜的方阻最小为90□-1。