1、介紹

經(jīng)濟(jì)合作氧化物(TCO)薄膜最早出現(xiàn)在20世紀(jì)初，1907年Badeker首次制作CdO透明導(dǎo)電膜，觸發(fā)了透明導(dǎo)電膜的開發(fā)和應(yīng)用，1968年報道了ISN氧化物和InSn合金，理論研究和應(yīng)用研究非常廣泛。這些氧化物都是中抽檢、高 干化、半導(dǎo)體，半導(dǎo)體機(jī)制是化學(xué)計量比偏移和摻雜，禁帶寬度一般大于3eV，不同組不同。它們的光電性能取決于金屬的氧化狀態(tài)和興 奮劑的特性和數(shù)量。

ITO薄膜是一種復(fù)雜的立方鐵礦結(jié)構(gòu)，最低電阻率接近10-5CM水平，可見光范圍內(nèi)平均光透射率達(dá)90%以上，優(yōu)秀的光電特性使其成為具有實用價值的TCO薄膜。

ITO透明導(dǎo)電膜除了具有可見光透過率和高電導(dǎo)率外，還具有高紅外反射率、與玻璃的強附著力、機(jī)械強度和化學(xué)穩(wěn)定性、酸溶液濕法蝕刻工藝，容易形成電極圖等其他優(yōu)異性能。廣泛應(yīng)用于平板顯示設(shè)備、微波和無線屏蔽設(shè)備、敏感部件、太陽能電池等許多領(lǐng)域。特別是近年來液晶等平面顯示設(shè)備的出現(xiàn)進(jìn)一步促進(jìn)了ITO膜的研究和需求。

2、ITO膜導(dǎo)電機(jī)理及特性

In2O3是直接跳寬波段半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)為立方鐵礦結(jié)構(gòu)。在In2O3形成過程當(dāng)中，由于沒有形成完全理想的化學(xué)比例結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)中缺乏氧原子(氧空位)，因此存在過剩的自由電子，呈現(xiàn)出一定的電子導(dǎo)電性。與此同時，利用高價陽離子將Sn在In2O3晶格中混合而不是In? 3，可提高自由導(dǎo)電電子的濃度，從而提高氧化銦的導(dǎo)電性。在ITO薄膜中，Sn通常以SN? 2或SN? 4的形式存在。In在In2O3中為正三價，因此SN? 4的存在將電子提供給導(dǎo)向帶，而SN? 2的存在則減少了電子在導(dǎo)向帶中的密度。另外，SnO本身是暗棕色的，對可見光的透光率下降。在低溫沉積過程當(dāng)中，Sn在ITO中主要以SnO的形式存在，因此載流子濃度低，膜阻力高。退火處理后，將SnO轉(zhuǎn)化為SnO2，進(jìn)一步氧化薄膜，另一方面，可以從薄膜中去除不必要的氧氣，減少膜阻力，達(dá)到提高膜可見光透過率的目的。

ITO膜的特性：

良好的導(dǎo)電能力，最高10-4 厘米的電阻率；可見光透射率高到85%以上。

紫外線的吸收性、吸收率85%；

紅外線有反射性，反射率80%；

微波損耗率，損耗率85%；

薄膜硬度、耐磨性、耐化學(xué)性；

便于薄膜處理性能、蝕刻等。

3、ITO膜的制備方法和技術(shù)

可用于制備ITO薄膜的成膜技術(shù)有磁控濺射沉積、真空蒸發(fā)沉積、溶膠-凝膠(Sol? -Gel)法等多種多樣。