目的研究磁控濺射工藝對ITO薄膜光電性能的影響,為制備高性能ITO薄膜提供數(shù)據(jù)和理論支撐。方法采用磁控濺射在PET基材上制備ITO薄膜,利用掃描電鏡、X射線衍射儀、分光光度計(jì)、四探針、紅外發(fā)射率測儀、Hall效應(yīng)測試系統(tǒng)等,分析工藝參數(shù)對ITO薄膜光電性能的影響。結(jié)果隨著氧氣流量的增加,ITO薄膜在可見光區(qū)的透過率先增加,然后變緩,薄膜方塊電阻先降低后升高;隨著工作氣壓的增加,ITO薄膜的可見光透過率增加,薄膜方塊電阻先下降后上升,電阻率先變小再增大,載流子濃度先增大后減小,紅外發(fā)射率先減小后增大,晶體結(jié)構(gòu)逐漸由晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài);隨著氬氧比的降低,薄膜紅外發(fā)射率先降低,然后緩慢升高;隨濺射時(shí)間的增加,薄膜的厚度逐漸增大,方塊電阻、紅外發(fā)射率和可見光透過率迅速下降,晶體結(jié)構(gòu)逐漸由非晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w結(jié)構(gòu)。綜合對比研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)氧氣流量為0.6 mL/min、工作氣壓為0.4 Pa、氬氧比為19.8∶0.2、濺射時(shí)間為80 min時(shí),可獲得綜合性能優(yōu)異的ITO薄膜,其可見光透過率大于80%,在8～14μm紅外波段的輻射率小于0.2。結(jié)論磁控濺射工藝參數(shù)是決定薄膜綜合質(zhì)量的重要因素,通過嚴(yán)格控制... 

【文章來源】：表面技術(shù). 2020,49(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

ITO薄膜可見光透過率隨氧氣流量的變化

ITO薄膜在可見光區(qū)的透光率隨工作氣壓的變化如圖2所示。結(jié)果顯示，隨工作氣壓的增加，ITO薄膜的可見光透明性增加。主要是由于在濺射過程中，氬離子的散射作用和對濺射原子的阻礙作用所致。氬離子與靶材原子發(fā)生碰撞，致使單位時(shí)間內(nèi)沉積到基材上的ITO原子減少，薄膜厚度減小，透過率增加。方塊電阻檢測結(jié)果（表4）顯示，隨著工作氣壓的升高，薄膜方塊電阻先下降后上升�？梢酝茰y，工作氣壓對于薄膜導(dǎo)電性能存在一個(gè)臨界值。當(dāng)氣壓小于臨界值時(shí)，體系中等離子濃度不足，影響濺射效率，ITO電阻較大；氣壓大于臨界值時(shí)，體系中等離子體濃度較大，造成離子間相互碰撞嚴(yán)重，導(dǎo)致薄膜內(nèi)部缺陷增多，電阻變大。

為了解薄膜發(fā)射率的變化規(guī)律，研究了不同工作氣壓下ITO薄膜的Hall效應(yīng)，結(jié)果如圖5所示。ITO薄膜電阻率、載流子濃度檢測結(jié)果顯示，隨著工作氣壓的升高，薄膜電阻率先變小再增大，載流子濃度先增大后減小。當(dāng)工作氣壓為0.4 Pa時(shí)，ITO薄膜的電阻率和載流子濃度分別達(dá)到最小值和最大值。檢測結(jié)果充分說明，薄膜導(dǎo)電性能與紅外發(fā)射率具有密切關(guān)系。圖4 工作氣壓對薄膜紅外發(fā)射率的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]濺射時(shí)間對室溫沉積ITO薄膜光電性能的影響[J]. 黃成亮,李永波,張勇,王明,張塬昆,賈增民.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]工作氣壓對磁控濺射ITO薄膜性能的影響[J]. 任丙彥,劉曉平,李彥林,王敏花,羊建坤,許穎.  人工晶體學(xué)報(bào). 2007(04)



本文編號：3024138