自1907年Bakdeker通过溅射方法研制出CdO薄膜以后,研究者对于透明导电薄膜研究的兴趣一直在增加,各种薄膜近年来已经在工业领域得到了极大的应用。探讨有效的薄膜制备工艺发展新材料,特别是深入研究特定工艺条件下薄膜的形成机理和导电机理,不仅是研究的兴趣所在,而且是市场的需求驱使。本论文介绍了金属氧化物薄膜,特别是锑掺杂二氧化锡(ATO)薄膜的研究现状以及应用领域。根据当前的研究状况,结合ATO导电薄膜的应用领域的需求,确定了以无机金属盐氯化亚锡(SnCl2?H2O)和氯化锑(SbCl3)为原料和采用溶胶-凝胶法制备ATO导电薄膜的实验方案。分别使用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),系统研究了烧结温度、薄膜厚度和掺杂浓度对ATO导电薄膜物相和微观结构的影响。阐明在室温下玻璃基板表面溶胶-凝胶法制备ATO薄膜的原理基础和实验流程,总结了ATO导电薄膜制备过程的具体参数值。掺杂浓度为10at%、浸渍镀膜4层并在500℃进行烧结后的ATO导电薄膜,其方块电阻降至130?左右。分析了溶胶-凝胶法制备薄膜的形成机理和导电机理,对薄膜形成过程进行分析,归纳出形成过程的化学反应主要有:溶胶制备中的醇解反应、浸渍提拉镀膜中的水解和缩聚反应以及干燥和热处理成膜中的聚合、分解与键合反应。ATO导电薄膜的性能分析结果表明适度的掺杂可以改善导电性能,Sb的引入使薄膜的方块电阻显著降低。当掺杂浓度过大时,掺杂离子对电子的电离杂质散射作用造成ATO薄膜的导电性能显著降低。SnO2晶格的氧空位、5价Sb杂质在SnO2禁带形成施主能级并向导带提供n型载流子是ATO导电的两种主要机理。在掺锑二氧化锡薄膜中,随着掺锑浓度的增加,锑的氧化态在Sb3+和Sb5+间存在竞争。在实验研究的基础上,结合二氧化锡的晶格模型,探讨了ATO导电薄膜的导电机理,计算了ATO的理论电导率。这个理论计算值对于完善溶胶-凝胶法制备的ATO薄膜的工艺具有参考意义。