ITO薄膜材料的基本性質(zhì)及其制備方法的介紹

　　概述了透明導電薄膜的分類以及ITO薄膜的基本特性，綜述了ITO薄膜主要的制備技術及其研究的進展，并指出了不同制備方法的優(yōu)缺點。最后對ITO薄膜的發(fā)展趨勢進行了展望。

　　可見光透過率高而又有導電性的薄膜成為透明導電薄膜。它既有高導電性，又在可見光范圍內(nèi)有很高的反射性。這種光電薄膜材料出現(xiàn)打破了人們的傳統(tǒng)觀念，成為功能材料中具有特色的一類薄膜，在光電產(chǎn)業(yè)中有著廣闊的應用前景。

　　透明導電薄膜的種類主要有金屬膜、氧化物膜、多層復合膜和高分子膜等，其中氧化物膜占主導地位。透明導電氧化物（Transparent Conductive Oxide ，稱TCO）薄膜主要包括In，Sn，Zn，Cd的氧化物以及其復合多元氧化物薄膜［1］。1907年Badeker首先制備并報道了CdO透明導電薄膜［2］，將物質(zhì)的透明性和導電性這一矛盾統(tǒng)一起來。隨后的幾十年中，人們發(fā)現(xiàn)和研究了多種材料的TCO薄膜，并且不斷擴大它們的用途。目前研究人員主要集中在對SnO2基、In2O3基以及ZnO基透明導電薄膜的研究，而摻錫In2O3（簡稱ITO）薄膜又是當前研究和應用最廣泛的一種透明導電薄膜。

　1. ITO薄膜材料的基本性質(zhì)

　　ITO薄膜具有復雜的立方鐵錳礦結構，其特性主要有［3］：

　?。?）導電性能好（電阻率可低達10-4Ω·cm），帶隙寬3.5~4.3eV，載流子濃度

　　（1021cm-3）和電子遷移率（15~45cm2V-1s-1）較高；

　?。?）在可見光波段透過率，可達85%以上；

　　（3）對紫外線的吸收率較高，可達85%以上；

　?。?）對紅外線具有反射性，反射率高于80%；

　　（5）對微波具有衰減性，衰減率可達85%以上；

　?。?）膜層硬度高，耐磨，耐化學腐蝕（氫氟酸等除外）；

　?。?）膜層具有很好的酸刻、光刻性能，便于細微加工，可以被刻蝕成不同的電圖案。

　　由于具有上述優(yōu)良的特性，ITO被廣泛應用于平面顯示、電致變色（EC）窗、太陽能電池透明電極、微波屏蔽和防護鏡、交通工具的風擋玻璃等。鑒于ITO的重要功能，了解ITO薄膜的制備方法，并探討其發(fā)展趨勢是非常必要的。

　2. ITO薄膜的制備方法

　　制備ITO薄膜的方法又很多種，幾乎所有制備薄膜的方法都可以用于制備ITO薄膜。制備方法主要有物理方法和化學方法。物理方法包括：真空蒸發(fā)法、磁控濺射法、激光脈沖沉積、離子增強沉積等?；瘜W方法包括：化學氣相沉積法、溶膠-凝膠法、噴霧熱解法、均相沉積法等。