半导体金属氧化物材料-二氧化锡（SnO2）

二氧化锡性质

二氧化锡粉体呈白色，无臭，无毒，无味；

密度为5.67g/cm3，熔点为1630℃；

当温度超过1500℃，会分解成(氧化亚锡)SnO和O2；

难溶于水、醇、稀酸和碱液；

缓溶于热浓强碱溶液并分解，与强碱共熔可生成锡酸盐；

能溶于浓硫酸或浓盐酸。

二氧化锡薄膜制备工艺和薄膜特性

二氧化锡（SnO2）的薄膜制备工艺主要包括喷涂热解工艺、溅射工艺、蒸发工艺、化学气相沉积工艺等。

SnO2薄膜的特性：

1.纯SnO2薄膜：在通常条件下制备的SnO2为多晶材料。依不同工艺及不同工艺条件晶粒尺寸可以冲20nm到70nm，SnO2薄膜的择优位相强烈地依赖于淀积过程中衬底的温度和氧的含量。若SnO2薄膜在低温淀积时，主要显示的晶面为(111)和(301)。温度升高时又增加(110)、(101)、(200)、(211)及(310)等晶面。晶粒尺寸及电导率也明显随温度的升高而增大。

2.掺氟SnO2薄膜（SnO2:F）

SnO2:F薄膜为多晶结构，粒晶尺寸大约在40nm左右，保持非掺杂SnO2薄膜的金红石结构。掺氟通常不引起晶格常数的变化。SnO2:F与非掺杂的SnO2一样表现出强烈的(200)晶面的择优。

在掺氟SnO2工艺中，氟源多用NH4或HF。

3.掺锑SnO2薄膜（SnO2:Sb）

SnO2:Sb薄膜一般具有较大的晶粒（约60mm）,但掺锑不引起晶格常数变化。在SnO2:Sb晶体中Sb通常以替位原子的形式代替Sn的位置。掺Sb可以影响SnO2的择优。

4.掺磷的SnO2薄膜（SnO2:P）

在合适的掺杂浓度下，SnO2:P薄膜为多晶的简并半导体。主要显示的品面是(110)、(101)、(200)、(211)。在SnO2:P中，磷通常在SnO2晶格中作为五价的施主原子。

5.掺其它杂质的SnO2薄膜

例如：掺铟的SnO2薄膜（SnO2:In），掺钛的SnO2薄膜（SnO2:Ti），掺碲的SnO2薄膜（SnO2:Te），掺钨的SnO2薄膜（SnO2:W）等。

二氧化锡应用方向

1.纳米二氧化锡（SnO2）因晶粒尺寸小、比表面积大、表面反应活性高、吸附气体能力强占气体反应快等特征,在气体传感器方面具有重要的应用价值，主要用于检测易燃、易爆及有毒、有害气体。

2.纳米SnO2光催化剂粒子尺寸小、比表面积大、成本低、无毒、电荷迁移率高,在紫外光照下可高效的降解多数有机染料，已成为多数研究者热衷的候选材料。

3.SnO2透明导电薄膜是一种重要的光电信息材料，本征SnO2薄膜导电性很差，得到广泛应用的是掺杂的SnO2薄膜。

4.锡氧化物由于较高的比容量、较低的嵌锂电位和低成本等特点，被作为锂离子电池最好的负极材料之一,得到了广泛的应用,而通过在锡氧化物中掺杂金属或非金属氧化物可以提升其结构的稳定性。