ITO薄膜 _原创精品文档.pdfVIP

实习（调研）报告

一、ITO薄膜的性能

氧化铟锡（ITO）薄膜是一种重参杂、高简并n型半导体氧化物薄膜，由于其

[9]

具有低电阻率、抗擦伤、良好的化学稳定等优点，已经广泛应用于平板显示器、

太阳能电池、汽车挡风玻璃以及电子屏蔽等诸多领域。是按照质量比为的比例为

InO：SnO=9:1的比例,在氧化铟中掺杂氧化锡,并采用一定的热处理工艺得到的

232

一种超细粉体材料。该材料是一种型宽禁带半导体,禁带宽度Eg=3.5eV,禁带宽

4-1

度值对应的波数为2.8×10cm,波长为365nm,已经在紫外线的范围内。用其制作

的薄膜仃膜对可见光的透过率超过90%,对紫外线的吸收率大于85%,对红外线反

1

【】

射率大于70%。其晶体结构属于立方铁锰矿结构。

二、ITO薄膜的应用

ITO薄膜具有优良的光电性能,对可见光的透过率达95%以上,对红外光的反

射率70%,对紫外线的吸收率≥85%,对微波的衰减率≥85%,导电性和加工性能极

好,硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上应用广泛,在高技术领域中起着重要作用。

主要用途有:

2.1用于平面显示

ITO薄膜的透明导电性及其良好的电极加工性能,所以它作为液晶显示器用的

透明电极获得高速发展,约占功能膜的50%以上,例如液晶显示(LCD)、电致发光显

示(ELD)、电致彩电显示(ECD)等。目前,在各类显示器中,LCD的产值仅次于显像

管(CRT)。随着液晶显示器件的大面积化、高等级化和彩色化,LCD将超过CRT成

为显示器件中的主流产品。因而ITO薄膜主要用于高清晰度的大型彩电、计算器、

计算机显示器、液晶和电子发光屏幕等。

2.2用于交通工具风挡

ITO薄膜能除雾防霜,是一种典型的透明表面发热体,可以用作汽车、火车、电

车、飞机等交通工具的风挡,用于陈列窗、溜冰眼镜、双引自行战车及医疗喉镜。

还可以用作烹调用加热板的发热体,也可以用于炉门、冷冻食品的显示器及低压

钠灯等。

2.3用于太阳能方面

ITO薄膜用于异质结SIS太阳能电池顶部氧化物层,可以得到高的能量转换效

率,例如ITO/SiO/P-Si太阳能电池可以产生13%～16%的转换效率。ITO玻璃还可

2

以用于Si太阳能电池的反射涂层以及用于异质结型A-Si基太阳能电池的透明电

极。具有电致变色(EC)的灵巧窗的典型结构是在普通白玻璃上沉积多层膜,其内

外层为ITO膜。研究表明,EC玻璃可使建筑物内暖气、冷气和照明等能耗减少50%

以上。

2.4用于微波屏蔽和防护镜

ITO薄膜有良好的微波屏蔽作用,能防静电,可用于屏蔽电磁波的地方,如计算

机房、雷达的屏蔽保护区,甚至可用于防雷达隐形飞机上。茶色ITO薄膜是铟、锡

氧化物的新品种,它能防紫外线和红外线,滤去对人体有害的紫外波段,因此镀IT

O膜的玻璃镜片可作特殊防护镜。【2】

三、ITO薄膜的主要制备方法

ITO导电薄膜是用物理的或化学的方法在基体表面上沉积得到。基体材料一般

采用玻璃，如采用低温溅射工艺制备这种薄膜，基体也可以采用塑料等聚合物材

料。基体的热膨胀系数对膜的性质有较大的影响，所以选择基体时应考虑基体和

莫的热膨胀系数的匹配问题【3】

1.1磁控溅射法

磁控溅射法是利用惰性气体离子轰击靶材(一般为高密度的铟锡氧化物靶材),

轰击下来的原子沉积到衬底上形成薄膜。关于这方面的研究论文很多[11~16]

磁控溅射法采用的靶材有IT靶和ITO靶两种。IT靶存在一系列缺点,例如由于放

电后滞现象而难于控制溅射过程、膜的重复性差、膜电阻对溅射过程中氧分压的

波动过分敏感,溅射得到的膜需要再进行热处理等。而TO靶正好能克服IT靶的上

述缺点。因此磁控溅射法中ITO靶材逐渐代替IT靶材而成为靶材的主流。但ITO靶

材亦存在一些问题,例如沉降速率低、靶材表面严重飞弧、溅射过程中靶材表面

很容易结瘤,而进一步降低溅射速率、靶材制作