ITO 薄膜的制备及工艺参数对其性能的影响

    ①ITO薄膜的制备技术

ITO 薄膜的制备技术主要包括以下几种。

A.直接蒸发氧化物薄膜材料,如 In2O3;和 SnO2的混合物，

B.采用反应热蒸发,即在蒸发金属的同时通入氧气,进行化学反应。蒸发的膜料一般为含3.8 at. %Sn 的 In/Sn 合金

C.对蒸发的金属薄膜进行氧化热处理

    在热蒸发镀膜中要严格控制基底的温度、蒸发速率、氧分压等工艺参数。在直接蒸发氧化物膜料镀制透明导电氧化物薄膜时，由于氧化物的分解会或多或少地存在氧含量不足的现象，因此,在蒸发过程中需要在沉积气氛内保持一定的氧分压；或在空气环境下对沉积的薄膜进行必要的热处理,以保证薄膜的光电特性。在恰当的氧分压下蒸发 In2O3,和 SnO2,混合物可获得 TTO 薄膜。而在反应热蒸发中,蒸发速率一般应控制在10~30nm/min,基底的温度应保持在400℃以上;也可以采用两个坩埚同时蒸发 I 和 Sn。

真空热蒸发制备的 ITO 薄膜的电学和光学特性与氧分压密切相关。无论是直接蒸发氧化物膜料还是采用反应热蒸发,氧分压对 TO 薄膜的性能都有显著的影响。氧分压增大可以提高ITO 薄膜在可见光的透射率,但过高的氧分压会导致薄膜电阻率的升高。

    ②磁控溅射技术根据所用电源的不同，磁控溅射可分为直流磁控溅射和射频磁控溅射。依据溅射中加人气体的不同,又可分为非反应磁控溅射和反应磁控溅射。目前制备 IO 薄膜的溅射技术主要有直流磁控溅射，其所用的靶材为金属合金；另外一种是射频磁控溅射,所用的靶材大多是氧化物陶瓷靶。

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