以(yi)氯(lv)化銦和(he)氯(lv)化錫(xi)為前驅(qu)物，采(cai)用(yong)溶(rong)膠(jiao)-凝(ning)膠(jiao)法在玻璃基片(pian)上制(zhi)備了(le)ITO薄(bo)膜(mo)。研究(jiu)了摻(chan)錫(xi)濃(nong)度、熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度和(he)熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)等工(gong)藝條(tiao)件對ITO薄(bo)膜光(guang)電特(te)性的(de)影(ying)響(xiang)。制(zhi)備的(de)ITO薄膜(mo)的(de)方(fang)阻為300Ω／□，可見(jian)光平(ping)均(jun)透過率(lv)為８０％，電阻率(lv)為４×１０－３Ω·ｃｍ，其光(guang)電特(te)性已達(da)到(dao)了(le)ＴＮ－ＬＣＤ透明(ming)電極的(de)要求(qiu)。

        鍵詞(ci)：ITO薄(bo)膜；溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法；方(fang)阻；透光(guang)率(lv)；液(ye)晶(jing)顯(xian)示器(qi)

1 、引(yin) 言(yan)

        透明(ming)導(dao)電氧化物(wu)薄膜(mo)主要(yao)包(bao)括(kuo)Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｂ和(he)Ｃｄ的(de)氧化物(wu)及其復合(he)多(duo)元氧(yang)化物(wu)薄膜(mo)材料，具(ju)有禁帶(dai)寬(kuan)、可見光譜區(qu)光透射(she)率(lv)高(gao)和(he)電阻率(lv)低等特(te)性。透明(ming)導(dao)電薄膜(mo)以摻(chan)錫(xi)氧(yang)化銦

        （ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ，ＩＴＯ）為代表，廣泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)平板(ban)顯(xian)示、太陽(yang)能(neng)電池(chi)、特(te)殊功能(neng)窗口(kou)塗層及其他(ta)光電器件(jian)領域。平(ping)板(ban)顯(xian)示器(qi)市(shi)場(chang)廣(guang)闊(kuo)，被(bei)認(ren)為具有比(bi)半導(dao)體產業更高的(de)增長率(lv)，特(te)別(bie)是(shi)液(ye)晶(jing)顯(xian)示器(qi)（ＬＣＤ）具(ju)有體積(ji)小(xiao)、重(zhong)量輕(qing)、能(neng)耗(hao)低、無輻射、無閃爍、抗(kang)電磁(ci)幹(gan)擾等特(te)點(dian)，廣泛應(ying)用(yong)於(yu)筆(bi)記(ji)本(ben)電腦、臺(tai)式電腦、各類監(jian)視(shi)器、數字(zi)彩電和(he)手(shou)機等電子(zi)產品，以(yi)全球(qiu)顯(xian)示器(qi)市(shi)場(chang)來(lai)看(kan)，ＬＣＤ產值(zhi)遠高於(yu)其他(ta)顯(xian)示器(qi)。透明(ming)導(dao)電薄膜(mo)是簡(jian)單液(ye)晶(jing)顯(xian)示器(qi)的(de)三(san)大(da)主要(yao)材料之壹，隨(sui)著ＬＣＤ產業的(de)發展(zhan)，市場(chang)對(dui)ＩＴＯ透明(ming)導(dao)電膜的(de)需(xu)求也(ye)隨(sui)之急劇增大(da)。

        ＩＴＯ薄(bo)膜的(de)制(zhi)備方(fang)法多(duo)樣，研究(jiu)較多(duo)的(de)制(zhi)備方(fang)法為磁(ci)控濺(jian)射法(fa)，另外(wai)還(hai)有真(zhen)空蒸(zheng)發法(fa)、化學(xue)氣相沈(chen)積(ji)法、噴(pen)塗法(fa)、溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法等方(fang)法。其中，溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法的(de)優點(dian)是生(sheng)產設(she)備(bei)簡(jian)單、工(gong)藝過程溫(wen)度低，易(yi)實(shi)現制(zhi)備多(duo)組(zu)元且(qie)摻(chan)雜(za)均(jun)勻(yun)的(de)材料。

        采(cai)用(yong)溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)多(duo)以(yi)銦、錫的(de)有機醇鹽(yan)為前驅(qu)物。以(yi)銦、錫的(de)無機鹽(yan)為前驅(qu)物，采(cai)用(yong)溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)，比(bi)以有機醇鹽(yan)為前驅(qu)物的(de)溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備成本(ben)低，該(gai)方(fang)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)具(ju)有生(sheng)產設(she)備(bei)簡(jian)單、成本(ben)低的(de)優勢(shi)。本(ben)文以氯(lv)化銦和(he)氯(lv)化錫(xi)為前驅(qu)物，采(cai)用(yong)溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)，探(tan)索(suo)以銦、錫的(de)無機鹽(yan)為前驅(qu)物制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)的(de)方(fang)法。

2、 實(shi) 驗(yan)

2.1 、溶(rong)液(ye)的(de)配(pei)制(zhi)

        按(an)壹定比(bi)例(li)稱(cheng)取(qu)適(shi)量(liang)前(qian)驅(qu)物（ＩｎＣｌ３·４Ｈ２Ｏ和(he)ＳｎＣｌ４·５Ｈ２Ｏ）溶(rong)於(yu)乙醇(chun)中(zhong)，並(bing)加(jia)入適(shi)量(liang)的(de)蒸餾(liu)水，取(qu)Ｒ（水與鋼錫鹽(yan)的(de)摩(mo)爾(er)比(bi)）為２５，經過攪(jiao)拌(ban)配(pei)成均(jun)相溶(rong)液(ye)，將(jiang)均(jun)相溶(rong)液(ye)在２０℃下靜(jing)置４８ｈ後(hou)形(xing)成透明(ming)溶(rong)膠(jiao)。

2.2 、ITO薄(bo)膜的(de)制(zhi)備

        將(jiang)載(zai)玻片分(fen)別(bie)用(yong)洗(xi)潔(jie)精(jing)溶(rong)液(ye)、稀鹽(yan)酸溶(rong)液(ye)進(jin)行(xing)超(chao)聲(sheng)清(qing)洗(xi)，再用(yong)去離子(zi)水多(duo)次(ci)超(chao)聲(sheng)清(qing)洗(xi)，幹(gan)燥後備(bei)用(yong)。制(zhi)膜時(shi)采(cai)用(yong)甩(shuai)膜(mo)法(fa)，甩(shuai)膜(mo)速(su)率(lv)為１５００ｒ／ｍｉｎ，甩(shuai)膜(mo)時(shi)間(jian)２０～３０ｓ，甩(shuai)膜(mo)後(hou)的(de)載(zai)玻片置(zhi)於(yu)管式(shi)爐(lu)內進(jin)行(xing)熱處(chu)理(li)，在玻璃基體上獲(huo)得ＩＴＯ薄膜(mo)。

        由(you)於(yu)經壹(yi)遍(bian)甩(shuai)膜(mo)、熱(re)處(chu)理(li)所(suo)制(zhi)備的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)厚度較(jiao)薄(bo)，電子(zi)在界面(mian)上發生(sheng)漫反射對(dui)薄膜(mo)導(dao)電能(neng)力(li)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)，采(cai)用(yong)在壹塊(kuai)玻璃基板(ban)上多(duo)次(ci)甩(shuai)膜(mo)、熱(re)處(chu)理(li)的(de)方(fang)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)。實(shi)驗(yan)中采(cai)用(yong)在壹塊(kuai)玻璃基板(ban)上經(jing)過６遍(bian)甩(shuai)膜(mo)和(he)熱處(chu)理(li)的(de)方(fang)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)。

2.3 ITO薄(bo)膜的(de)分析(xi)

        ＩＴＯ薄(bo)膜的(de)方(fang)阻由(you)四(si)探(tan)針(zhen)法測(ce)量，透光(guang)率(lv)由(you)平面(mian)光柵單色儀(yi)通過測量(liang)載(zai)玻片制(zhi)膜前(qian)後(hou)的(de)透光(guang)率(lv)的(de)比(bi)值(zhi)求得，ＩＴＯ薄膜(mo)厚度由(you)質量(liang)法(fa)求得。

3 、實(shi)驗(yan)結果(guo)與討(tao)論

3.1  、摻(chan)雜濃(nong)度對(dui)ITO薄(bo)膜光電特(te)性的(de)影(ying)響(xiang)

        將(jiang)摻錫(xi)濃(nong)度不(bu)同的(de)溶(rong)膠(jiao)在玻璃基板(ban)上分(fen)別(bie)甩(shuai)膜(mo)，然(ran)後將(jiang)甩(shuai)膜(mo)後(hou)的(de)基板(ban)在４５０℃熱處(chu)理(li)１５ｍｉｎ，制(zhi)備摻(chan)錫(xi)濃(nong)度不(bu)同的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)。

        圖(tu)１為摻雜(za)濃(nong)度對(dui)ＩＴＯ薄(bo)膜方(fang)阻的(de)影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。摻錫(xi)濃(nong)度較(jiao)小(xiao)和(he)較大(da)時(shi)ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻均(jun)較大(da)，摻(chan)錫(xi)濃(nong)度在２０％附(fu)近ＩＴＯ薄(bo)膜方(fang)阻最小(xiao)。這(zhe)是由(you)於(yu)通過錫離子(zi)摻(chan)雜(za)，壹(yi)方(fang)面(mian)會(hui)形(xing)成電子(zi)施(shi)主，另壹(yi)方(fang)面(mian)又會(hui)引(yin)起(qi)晶格畸變，產生(sheng)陷阱能(neng)級(ji)，形(xing)成電子(zi)復合(he)中(zhong)心。錫(xi)離子(zi)摻(chan)雜(za)較(jiao)少，電子(zi)濃(nong)度小(xiao)，方(fang)阻較大(da)；錫(xi)離子(zi)摻(chan)雜(za)過度，陷阱態密度大(da)，使(shi)電子(zi)復合(he)增多(duo)，方(fang)阻較大(da)；適(shi)度的(de)錫離子(zi)摻(chan)雜(za)提供了更多(duo)的(de)電子(zi)，提高(gao)ＩＴＯ薄膜的(de)電導(dao)率(lv)，方(fang)阻較小(xiao)。此(ci)實(shi)驗(yan)結論(lun)與範誌新(xin)等人得出的(de)有關溶(rong)膠(jiao)－凝(ning)膠(jiao)法制(zhi)備ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)的(de)最佳摻雜(za)量(liang)的(de)理(li)論(lun)結果ω（Ｓｎ）＝１５．７９％基本(ben)吻合(he)。

        圖(tu)２為摻雜(za)濃(nong)度對(dui)ＩＴＯ薄(bo)膜透光(guang)率(lv)（λ＝５５０ｎｍ）的(de)影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。ＩＴＯ薄膜(mo)透光(guang)率(lv)隨(sui)著錫摻雜濃(nong)度增加(jia)，逐漸增大(da)，ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)中(zhong)錫(xi)離子(zi)含量的(de)增加(jia)有利於(yu)提高(gao)ＩＴＯ薄膜的(de)透光(guang)率(lv)。

3.2、 熱(re)處理(li)溫(wen)度對(dui)ITO薄(bo)膜光電特(te)性的(de)影(ying)響(xiang)

        將(jiang)摻錫(xi)濃(nong)度為２０％（質量(liang)分數）的(de)溶(rong)膠(jiao)在玻璃基板(ban)上甩(shuai)膜(mo)，然(ran)後將(jiang)甩(shuai)膜(mo)後(hou)的(de)基板(ban)分別(bie)在不(bu)同的(de)熱處(chu)理(li)溫(wen)度下(xia)熱(re)處理(li)１５ｍｉｎ，制(zhi)備不(bu)同熱(re)處理(li)溫(wen)度條(tiao)件下的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)。

        圖(tu)３為熱處(chu)理(li)溫(wen)度對(dui)ＩＴＯ薄(bo)膜的(de)方(fang)阻影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。熱處(chu)理(li)溫(wen)度較(jiao)低時(shi)ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻較高(gao)，隨(sui)著熱處理(li)溫(wen)度的(de)增加(jia)ＩＴＯ薄膜(mo)的(de)方(fang)阻直(zhi)線(xian)下降，熱處理(li)溫(wen)度達(da)到(dao)４５０℃時(shi)ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻降為最低，熱處理(li)溫(wen)度高(gao)於(yu)４５０℃後ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)方(fang)阻由(you)減小(xiao)轉(zhuan)為增加(jia)。熱處(chu)理(li)溫(wen)度較(jiao)低時(shi)，ＩＴＯ薄膜(mo)晶粒(li)較小(xiao)，方(fang)阻較大(da)；隨(sui)著熱處理(li)溫(wen)度的(de)升(sheng)高(gao)，ＩＴＯ薄膜晶粒(li)增大(da)，有利於(yu)方(fang)阻的(de)下降；當(dang)熱處(chu)理(li)溫(wen)度接(jie)近５００℃附(fu)近時(shi)晶格(ge)畸變嚴(yan)重(zhong)，抵消了(le)晶粒(li)增大(da)有利於(yu)方(fang)阻下降的(de)影(ying)響(xiang)，導(dao)致(zhi)熱處(chu)理(li)溫(wen)度超(chao)過４５０℃後，ＩＴＯ薄(bo)膜方(fang)阻轉(zhuan)為增加(jia)。

        圖(tu)４為熱處(chu)理(li)溫(wen)度對(dui)ＩＴＯ薄(bo)膜透光(guang)率(lv)（λ＝５５０ｎｍ）的(de)影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。熱處(chu)理(li)溫(wen)度對(dui)透光(guang)率(lv)的(de)影(ying)響(xiang)在熱處(chu)理(li)溫(wen)度為４７５℃之前並(bing)不(bu)大(da)，當(dang)熱處(chu)理(li)溫(wen)度高(gao)於(yu)４７５℃之後透光(guang)率(lv)隨(sui)熱處(chu)理(li)溫(wen)度的(de)增高(gao)迅(xun)速(su)下(xia)降。

3.3、 熱(re)處理(li)時(shi)間(jian)對ITO薄(bo)膜(mo)光(guang)電特(te)性的(de)影(ying)響(xiang)

        將(jiang)摻錫(xi)濃(nong)度為２０％（質量(liang)分數）的(de)溶(rong)膠(jiao)在玻璃基板(ban)上甩(shuai)膜(mo)，然(ran)後在熱處(chu)理(li)溫(wen)度為４５０℃條(tiao)件下，分(fen)別(bie)對(dui)甩(shuai)膜(mo)後(hou)的(de)基板(ban)進(jin)行(xing)不(bu)同時(shi)間(jian)的(de)熱處(chu)理(li)，制(zhi)備不(bu)同熱(re)處理(li)時(shi)間(jian)條(tiao)件下的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)。

        圖(tu)５為熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)對ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)方(fang)阻的(de)影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)較短(duan)時(shi)ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻較大(da)，隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻迅(xun)速(su)減(jian)小(xiao)，當(dang)熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)超(chao)過１５ｍｉｎ後，隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)方(fang)阻緩慢(man)上升(sheng)。熱(re)處理(li)時(shi)間(jian)較短(duan)時(shi)，ＩＴＯ薄膜(mo)晶粒(li)較小(xiao)，方(fang)阻較大(da)；隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)晶粒變大(da)，方(fang)阻迅(xun)速(su)下(xia)降；當(dang)熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)超(chao)過１５ｍｉｎ後，隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)晶粒尺寸(cun)變化不(bu)大(da)，方(fang)阻變化不(bu)大(da)。

        圖(tu)６為熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)對ＩＴＯ薄(bo)膜(mo)透光(guang)率(lv)（λ＝５５０ｎｍ）的(de)影(ying)響(xiang)關(guan)系曲線(xian)。熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)較短(duan)時(shi)ＩＴＯ薄膜(mo)透光(guang)率(lv)較(jiao)高，隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)透光(guang)率(lv)隨(sui)之減小(xiao)，當(dang)熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)超(chao)過１５ｍｉｎ後，隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)，ＩＴＯ薄膜(mo)的(de)透光(guang)率(lv)下(xia)降緩慢，熱(re)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)超(chao)過３０ｍｉｎ後ＩＴＯ薄(bo)膜的(de)透光(guang)率(lv)基(ji)本(ben)不(bu)隨(sui)著熱處理(li)時(shi)間(jian)的(de)增加(jia)而(er)變化。

小(xiao) 結(jie)

        影(ying)響(xiang)ＩＴＯ薄(bo)膜光電特(te)性的(de)工(gong)藝條(tiao)件主要(yao)有摻錫(xi)濃(nong)度、熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度和(he)熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)，在摻錫(xi)濃(nong)度為２０％（質量(liang)分數），熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度為４５０℃，熱處(chu)理(li)時(shi)間(jian)為１５ｍｉｎ條(tiao)件下制(zhi)備的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)的(de)光電特(te)性較好。采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)工(gong)藝制(zhi)備的(de)ＩＴＯ薄膜(mo)的(de)方(fang)阻約為３００Ω／□，可見(jian)光平(ping)均(jun)透過率(lv)為８０％，膜厚約為１３０ｎｍ，電阻率(lv)約(yue)為４×１０－３Ω·ｃｍ。

        針(zhen)對於(yu)觸(chu)摸(mo)屏(ping)行業，ITO透明(ming)導(dao)電薄膜(mo)是不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)。隨(sui)著激(ji)光切(qie)割機的(de)技術(shu)逐步(bu)發展(zhan)和(he)完善(shan)，激(ji)光切(qie)割ITO透明(ming)導(dao)電薄膜(mo)可能(neng)會(hui)成為觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)主要(yao)加(jia)工(gong)方(fang)式。華之尊(zun)科(ke)技提供專業的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)激(ji)光切(qie)割機，最大(da)限(xian)度地(di)保(bao)證了ITO薄(bo)膜(mo)切(qie)邊的(de)光潔(jie)。非常(chang)符(fu)合(he)觸(chu)摸(mo)屏(ping)行業發展(zhan)。