为了使车载激光雷达视窗在大角度下具有高透过率并且具有除霜防雾的功能，研制了近红外导电滤光膜。选择SiH_x与SiO₂作为高、低折射率材料，调节氢气流量，改变SiH_x的折射率及消光系数，使得SiH_x可吸收可见光，同时在红外波段的吸收率较低，最终薄膜外观呈黑色。利用软件Macleod与Optilayer设计并优化膜系，使薄膜在(905±30)nm波段增透，同时减低了大角度入射时的光谱偏移量。在滤光膜最外层加镀了一层氧化铟锡(ITO)薄膜，通过调整工艺参数，在不影响光谱性能的前提下降低了方块电阻值。经测试，所制备的导电滤光膜在入射角为0°时的平均透过率为92.58%，入射角为30°时的透过率为91.9%，方块电阻值达到24 Ω/square，适用于车载激光雷达视窗。

通过旋涂法制备了一系列具有不同浓度参数和方块电阻的银纳米线透明导电薄膜。通过对工艺参数的调整，所制备的薄膜在400~10500 nm波段内具有较高的光学透过率和较好的均匀性。分析了浓度参数对薄膜光电性能的影响：银纳米线浓度越大，银纳米线之间搭建的网络越密集，薄膜的有效导电路径越多，进而提高了薄膜的导电性能。当银纳米线质量浓度为1.0 mg/mL时，薄膜的方块电阻为106.1 Ω/sq，在可见光和红外光谱波段具有较高的光学透过率。为降低薄膜的方块电阻，对薄膜进行了热退火处理，通过升高温度将银纳米线之间的结点进行焊接，降低了银纳米线之间的接触电阻，从而提高了薄膜的导电性。通过对薄膜的热退火处理，在薄膜光学透过率改变幅度较小的情况下，将薄膜的方块电阻从106.1 Ω/sq降低至49.5 Ω/sq。

采用电子束蒸发镀膜方法在K9玻璃基底上分别镀制了ITO/SiO2/ITO,ITO/Ti2O3/ITO和ITO/MgF2/ITO结构的多层薄膜，用四探针方块电阻仪测量薄膜表面的方块电阻，用原子力显微镜观测样品的表面微观形貌。结果显示，当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜的物理厚度小于100nm时，各层ITO薄膜之间通过山峰状的凸起结构相连通，导致样片表面的方块电阻测量值与各层ITO薄膜电阻的并联值相当。这表明，当ITO薄膜的粗糙度较大且介质薄膜厚度较小时，各层ITO薄膜表现出电阻并联效应。利用多层ITO薄膜的电阻并联效应设计并制备了450～1200nm超宽光谱透明导电薄膜，用四探针方块电阻仪测量了试验样片的表面方块电阻，用紫外可见近红外分光光度计测试了样片的光谱透射率。结果显示，在相同表面方块电阻条件下，相比于单层ITO薄膜，利用ITO薄膜电阻并联效应所制备的多层透明导电薄膜具有更高的光谱透射率。

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂摩尔分数为5%～20% 的Al掺杂ZnO(AZO)高电阻薄膜，采用正方形电阻法表征了薄膜的方块电阻，采用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜形貌进行了表征，采用Nano Measurer 1.2软件测量了薄膜晶粒的平均粒径，采用分光光度计表征了薄膜的光谱透过率。当Al掺杂摩尔分数为5%～20%时，方块电阻在2～405 MΩ/□之间逐渐增大，晶粒尺寸在24.35～17.53 nm之间逐渐减小，可见光透过率可达80%左右。制备了不同Al掺杂摩尔分数的AZO高电阻层的模式控制型液晶透镜并研究了其光学干涉特性，掺杂摩尔分数在10%～15%之间，AZO薄膜可满足液晶透镜对薄膜透明度和方块电阻的要求。

为了解决传统模式控制型液晶透镜折射率分布偏离理想抛物面的问题, 提出了高阻层的方块电阻阶梯分布的模式控制液晶透镜的设计方案。采用模式控制型液晶透镜的电阻-电容等效电路模型, 对该设计方案的液晶透镜折射率分布进行仿真研究。将方块电阻等距分为不同阶梯数量, 计算了液晶透镜折射率分布与理想折射率分布的偏差, 得到不同焦距情况下的最小分段数量。研究了方块电阻阶梯分布固定条件下, 改变驱动电压和频率调节液晶透镜焦距时, 液晶透镜折射率分布与理想分布的偏差, 得到了液晶透镜焦距在280 mm至无穷远范围变化的方块电阻分布方式。

为改善在实际生产中, p-ITO在膜厚较薄时所表现出的多种不良, 如退火后膜质存在花斑不良、膜层易被刻蚀液腐蚀等, 进行退火对p-ITO薄膜特性影响的研究。本实验利用磁控溅射法在玻璃基板上制备出40 nm厚度的p-ITO膜, 并在氮气环境中对膜层进行不同温度和时间的退火处理。分别采用XRD、AFM和SEM对p-ITO的结晶度和微观结构进行表征, 并使用四探针(4-point probe, 4P)和自动光学测试设备分别测试其方块电阻和光透射率。测试结果表明: p-ITO结晶温度相对于α-ITO存在严重滞后性; α-ITO(40 nm)230 ℃已结晶充分, 而p-ITO在230 ℃才开始结晶; p-ITO 在230~250 ℃时结晶程度及均一性较差, 导致多种特性的不稳定, 比如膜质花斑状颜色差异(花斑不良), 方块电阻、膜层厚度均一性差, 膜层易受腐蚀等; 退火温度提高到260~270 ℃时结晶基本完全, 对薄膜的各种特性改善效果显著, 如方块电阻降低、光透射率增加、花斑和腐蚀改善等。测试数据还反映出玻璃中部位置相对于边缘位置结晶程度差, 可能原因为退火设备实际生产时玻璃中间位置热风阻力较边缘位置大, 受热不充分导致。适当提高退火温度和时间, 对p-ITO实际生产中遇到的多种不良有显著改善效果。

介绍了光刻法石墨烯的制备方法, 分析了光刻工艺过后石墨烯方阻升高的不良机理, 并给出了相应的优化方案。首先, 根据半导体工艺研发制程完成石墨烯图案化工艺方案, 并对工艺方案进行有效优化。接着, 分析了石墨烯光刻法图案化后方阻升高的机理。最后, 通过改善工艺方案, 增加金属湿法刻蚀的步骤, 解决石墨烯方阻升高的问题。实验结果表明: 通过光刻法制得的石墨烯具有更高的图案精细度, 关键尺寸可达到5 μm。双层石墨烯膜的方阻在光刻法图案化后, 通过工艺改善可以保持原始膜最初阻值约330 Ω/□, 甚至可以降低到270 Ω/□左右。光刻法图案化石墨烯技术, 既能保证石墨烯图案尺寸精度, 又可以保持甚至降低石墨烯方阻值, 适合于量产开发。

利用旋涂技术制备了银纳米线(AgNW)薄膜,对该AgNW 薄膜进行了溶剂蒸发退火处理。研究了所制备的AgNW薄膜的方块电阻、光学透光率、微结构及表面形貌,分析了以退火处理的AgNW薄膜作为阳极的聚合物太阳能电池的电流-电压特性。结果表明,经过3 h的甲醇退火处理,薄膜方块电阻由退火前的45.3 Ω/□减小到28.7 Ω/□,最后达到饱和,薄膜的品质因数提高了72.7%,薄膜的性能得到了增强;随醇溶剂沸点的增加,AgNW薄膜方块电阻的降低程度变小。以退火处理的AgNW薄膜为阳极的聚合物太阳电池的光电转换效率由退火前的0.94%增大到1.60%。退火3 h可获得性能较好的AgNW薄膜。