金属性质金属传导的原因:金属键的键合力不强,电子可以通过施加的电势自由移动以形成电子流。
金属不透明度的原因:光波被高密度电子吸收和反射。
氧化物特性氧化物绝缘的原因:氧化物是与氧反应形成共价键的金属,并且键中没有自由电子,因此它们不导电。
氧化物是透明的原因:在原子键的空隙中没有自由电子,因此光波可以穿透氧化物结构。
透明导电氧化物氧化物结构包含氧原子中的缺陷,允许自由电子在这些缺陷中移动并因此导电,但由于自由电子的密度不高,导电性不如金属那样好。
由于自由电子的密度不高,它可以透光,但透光率不如致密氧化物的透光率好。
透光率和导电率之间的关系ITO膜处于可见光范围内,并且涂层的透射率与导电率成反比。
例如,当涂层的表面电阻率低于10Ω/ sq时,可见光透射率可高达80%,但如果透光率高于90%,则薄层电阻必须增加到100Ω / sq或更多。
近年来,ITO导电膜已广泛用于LCD屏幕和触摸板。
ITO导电薄膜还被用作飞机机舱中雷达散射雷达波的隐形涂层,将雷达波散射到非有效空间方向,从而减少飞机驾驶舱。
雷达散射截面RCS。
另外,在液晶显示器,气体放电,电致发光器件,太阳能电池,建筑玻璃等中,还应用了ITO导电膜。
通过DC反应磁控溅射方法在无机玻璃上沉积ITO膜。
在溅射期间不加热衬底,并且在溅射之后进行空气退火和真空退火。
使用由JS-450改进的溅射设备,在溅射室中水平地安装直径为300mm的圆形平面磁控溅射靶阴极(在顶部)和在其上放置基板的可旋转样品台(下方)。
目标阴极连接到d1c高压电源的负电极,并且样品台连接到正电极并接地。
In-Sn合金靶由高纯度In(991999%In)和高纯度Sn(991999%Sn)制成,其组成为92%In(wt)+ 8%Sn(wt),靶直径为280mm。
样品尺寸很小,只有170毫米直径的目标表面可以通过屏蔽工作。
使用5mm厚的K9玻璃作为基板,尺寸为30mm×30mm 2和10mm×2218mm 2。
高纯度Ar用作放电气体,高纯度O 2用作反应气体。
总气压由ZZK-1型压力自动控制器控制,O2浓度由D07质量流量计控制。
溅射室中的总压力为110Pa,O2的浓度为9.5%至12.5%,溅射功率为85W。
溅射时间取决于膜的厚度。
部分Ar原子通过辉光放电电离,而高功能Ar离子溅射In-Sn合金靶表面的原子。
溅射的In和Sn原子在激发态下与氧离子反应,形成In-Sn氧化膜,即ITO膜。
在该实验中,由于基板未被加热,因此沉积速率高,并且氧化反应不充分。
所得薄膜含有黑色低氧化物InO和SnO。
此时,ITO膜的透明性和导电性不好,必须进行后镀退火。
它被转化为高价氧化物In2O3-SnO2,具有良好的透明性和导电性。
在反应溅射之后,它分别在空气和真空中退火。
退火温度450~500℃,保温时间1~115h。