ITO膜的主要性能参数

膜的品质相关参数1.金属和金属氧化物的简介2.ITO膜的定义3.ITO膜的主要相关品质性能参数4.ITO膜的应用及发展之路1.金属和金属氧化物的简介2.ITO膜的定义3.ITO膜的主要相关品质性能参数4.ITO膜的应用及发展之路金属特性金属导电：金属键结合能力不强，在外加电场的作用下，自由电子可以自由移动，从而形成电流金属不透明:光波大部分被高密度的电子吸收和反射透明导电氧化物导电的原因：氧化物的晶格结构中含有氧原子的缺陷，因此自由电子可以在这些缺陷中运动，从而可以导电，但是这样氧化物中自由的含量相当的少，所以它的导电能力远不如金属透明的原因：由于氧化物中原子键间隙，自由电子的密度不高，因此光波可以较高的穿透氧化物1.金属和金属氧化物的简介2.ITO膜的定义3.ITO膜的主要相关品质性能参数4.ITO膜的应用及发展之路掺锡氧化铟（即IndiumTinOxide,简称ITO）材料是一种n型半导体材料，具有高的导电率、高的可见光透过率，In2O3里掺入Sn后，Sn元素可以代替In2O3晶格中的In元素而以SnO2的形式存在，因为In2O3中的In元素是三价，形成SnO2时将贡献一个电子到导带上，同时在一定的缺氧状态下产生氧空穴，形成1020至1021cm-3的载流子浓度和10至30cm2/vs的迁移率。这个机理提供了在10-4Ω.cm数量级的低薄膜电阻率，所以ITO薄膜具有半导体的导电性能。ITO是一种宽能带薄膜材料，其带隙为3.5-4.3ev。紫外光区产生禁带的励起吸收阈值为3.75ev，相当于330nm的波长，因此紫外光区ITO薄膜的光穿透率极低。同时近红外区由于载流子的等离子体振动现象而产生反射，所以近红外区ITO薄膜的光透过率也是很低的，但可见光区ITO薄膜的透过率非常好.同时ITO还具有高的机械硬度和化学稳定性。1.金属和金属氧化物的简介2.ITO膜的定义3.ITO膜的主要相关品质性能参数4.ITO膜的应用及发展之路ITO薄膜的主要性能参数：透过率，面电阻率导电性，机械性能及化学性能。透过率：既反射光量与入射光量的比值，在可见光区域一般要求＞80%影响透过率的因素主要有：光的种类，ITO的厚度和材料，折射率及氧氩气的影响光的种类对ITO的透过率的影响：ITO膜厚度对透光率的影响：在＞70nM时一般膜的厚度越厚，透过率越小，因为ITO结构是体心立方结构，厚度增加，晶粒度逐渐增大，晶化程度也逐渐提高，薄膜的密度变得非常致密，晶面的取向行变的更加随机，所以透过率和电阻率也是逐渐变小的氧氩气对ITO膜的透过率的影响:氧氩气的含量对透过率的影响不大，主要影响电阻率，过多的氧气会是ITO结构中的氧空位下降和Sn的氧化，使电阻率迅速曾大影响导电性能的因素有：ITO薄膜的面电阻（R□）、膜厚（d）和电阻率（ρ）三者之间是相互关联的方块电阻（sheet电阻）:d为膜厚，I为电流，L1为膜厚在电流方向上的长度，L2为膜层在垂直电流方向的长度，ρ为导电膜的体电阻率。ρ和d可以认为是不变的定值，当L1=L2时，为正方形的膜层，无论方块大小如何，其电阻率为定值ρ/d，这就是方块电阻的定义，即R□=ρ/dR=ρ×L1/(d×L2)L2L1dI电阻率：ρ=m*/ne2τ式中，n、τ分别表示载流子浓度和载流子迁移率。当n、τ越大，薄膜的电阻率（ρ）就越小，反之亦然。而载流子浓度（n）与ITO薄膜材料的组成有关，即组成ITO薄膜本身的锡含量和氧含量有关，为了得到较高的载流子浓度（n）可以通过调节ITO沉积材料的锡含量和氧含量来实现;而载流子迁移率（τ）则与ITO薄膜的结晶状态、晶体结构和薄膜的缺陷密度有关，为了得到较高的载流子迁移率（τ）可以合理的调节薄膜沉积时的沉积温度、溅射电压和成膜的条件等因素。由于ITO薄膜本身含有氧元素，磁控溅射制备ITO薄膜的过程中，会产生大量的氧负离子,氧负离子在电场的作用下以一定的粒子能量会轰击到所沉积的ITO薄膜表面，使ITO薄膜的结晶结构和晶体状态造成结构缺陷。溅射的电压越大，氧负离子轰击膜层表面的能量也越大，那么造成这种结构缺陷的几率就越大，产生晶体结构缺陷也越严重而导致了ITO薄膜的电阻率上升，ITO膜具有较强的化学和机械特性a)耐碱性镀层在温度为60±2℃,浓度为10%的氢氧化钠(分析纯)溶液中浸泡5分钟,ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。b)耐酸性在25±2℃,6%盐酸(分析纯)溶液中浸泡2分钟,ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。c)耐溶剂性能将镀膜玻璃放入丙酮(分析纯)、无水乙醇(分析纯)中浸泡5分钟后，ITO膜的方电阻与浸泡前的方电阻相比不得超过110%。d）热稳定性:在空气中经30分钟300±5℃（触摸屏用ITO玻璃是在200±5℃）高温后，ITO膜的方阻的变化率小于300%e）附着力:用3M胶带粘在玻璃表面迅速撕开,ITO层无明显开裂现象f）摩擦力在1KG条件下用橡片摩擦ITO层表面1000次,无明显开裂现象.,ITO的发展之路1.高透光率2.极低的面电阻及高透过率3.超平坦透明导电膜4.在塑料基本成膜（室温成膜）5.靶材的回收再利用