ITO膜的介紹

　　ITO膜除了具有較高的可見(jiàn)光透過(guò)率和電導(dǎo)率外，還具有其他優(yōu)異的性能，如紅外反射率高、對(duì)玻璃的附著力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好、易于通過(guò)酸溶液濕法刻蝕工藝形成電極圖形等。廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、微波和射頻屏蔽器件、敏感器件、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。特別是近年來(lái)，液晶等平板顯示器件的興起，促進(jìn)了ITO膜的研究和需求。

　　目前，DC磁控濺射是一種廣泛使用的ITO鍍膜方法，一般采用導(dǎo)電銦錫合金靶材。在濺射室抽真空后，應(yīng)引入惰性氣體氬氣和反應(yīng)氣體O2.濺射的基本過(guò)程:靶材是作為陰極濺射的材料，作為陽(yáng)極的基片上施加幾千伏的電壓。系統(tǒng)預(yù)抽真空后，充入適當(dāng)壓力的惰性氣體如Ar作為氣體放電的載體，少量O2作為反應(yīng)氣體?？倝毫σ话阍?0-1 ~ 10 Pa范圍內(nèi)。在正負(fù)電極之間的高壓作用下，電極之間的大量氣體原子會(huì)被電離，電離過(guò)程會(huì)將Ar原子電離成獨(dú) 立運(yùn)動(dòng)的Ar離子和電子，其中電子會(huì)飛向陽(yáng)極，而帶正電的Ar離子會(huì)在高壓電場(chǎng)的加速下高速飛向陰極靶，在與靶的碰撞過(guò)程當(dāng)中釋放能量。碰撞的結(jié)果之一是大量的靶表層原子獲得了相當(dāng)高的能量，使得它們不受原晶格的約束而飛向基底，與高活性的O等離子體發(fā)生反應(yīng)并沉積在基底上。

　　一般ITO膜在濺射后都需要熱處理。不同的成膜工藝有兩種方式。如果沉積膜是缺氧且不透明的銦錫氧化物膜，熱處理通常應(yīng)該在氧化氣氛如氧氣氛或空氣中進(jìn)行。反之，如果沉積的薄膜含氧較多，透明度較高，電導(dǎo)率較低，則應(yīng)在真空或氮?dú)浠旌线€原氣氛中進(jìn)行。考慮到工業(yè)生產(chǎn)的要求，如避免銦錫合金靶材中毒、提高成膜速率、避免襯底溫度過(guò)高等，保持沉積的薄膜處于缺氧狀態(tài)是不錯(cuò)的挑選。

　　該工藝適用于ITO膜的連續(xù)鍍膜，膜厚均勻，易于控制，膜的重復(fù)性和穩(wěn)定性好。適合連續(xù)生產(chǎn)，可用于大面積涂布。基底和靶的相互位置可以根據(jù)理想設(shè)計(jì)任意放置，可以在低溫下制備致密的薄膜。該工藝適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的涂布方法。需要改進(jìn)的是，這種工藝對(duì)設(shè)備的真空度要求更高。薄膜的光電性能對(duì)濺射參數(shù)的變化非常敏感，因此工藝難以調(diào)整，靶材利用率很低(約20%)。

　　射頻磁控濺射沉積利用射頻電源解決了DC磁控濺射沉積絕緣介質(zhì)膜時(shí)的“液滴”和異常放電問(wèn)題。利用絕緣銦錫陶瓷靶材沉積ITO薄膜，工藝調(diào)整相對(duì)簡(jiǎn)單，制備的ITO薄膜成分與靶材基本相同，但陶瓷靶材制作復(fù)雜，價(jià)格昂貴。同時(shí)，射頻濺射的沉積速率低，襯底溫度高(對(duì)襯底要求高)，射頻電源效率低，設(shè)備復(fù)雜，射頻輻射對(duì)工人健康危害相當(dāng)大。