ito薄膜制备方法

分类号： TN304.055 学校代号：10150 UDC： 密级： 学号：20081003

博士学

位论文

OLED用高品质ITO薄膜的制备及性能研究 Preparation of high-quality indium tin oxide film used for organic light-emitting display

学生姓名： 导师及职称： 学科门类： 专业名称： 研究方向： 申请学位级别： 论文答辩日期： 学位授予单位：

王华林 柴卫平 教授 材料科学 材料加工工程 光电材料与器件

博士 2013

12

13

大连交通大学

摘要

摘 要

近年来，透明导电氧化物材料引起了广泛关注，如锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌、锑掺杂氧化锡等。ITO是高简并n型半导体，具有优异的电导率和可见光透过率，被广泛应用于平板显示、太阳电池、照明等行业，尤其是应用于有机电致发光显示器(OLEDs)。作为OLEDs的阳极，ITO薄膜需要具有优异的光电性能、平坦的表面形貌以及较高的功函数。

本论文采用In2O3和SnO2

分类号： TN304.055 学校代号：10150 UDC： 密级： 学号：20081003

博士学

位论文

OLED用高品质ITO薄膜的制备及性能研究 Preparation of high-quality indium tin oxide film used for organic light-emitting display

学生姓名： 导师及职称： 学科门类： 专业名称： 研究方向： 申请学位级别： 论文答辩日期： 学位授予单位：

王华林 柴卫平 教授 材料科学 材料加工工程 光电材料与器件

博士 2013

12

13

大连交通大学

摘要

摘 要

近年来，透明导电氧化物材料引起了广泛关注，如锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌、锑掺杂氧化锡等。ITO是高简并n型半导体，具有优异的电导率和可见光透过率，被广泛应用于平板显示、太阳电池、照明等行业，尤其是应用于有机电致发光显示器(OLEDs)。作为OLEDs的阳极，ITO薄膜需要具有优异的光电性能、平坦的表面形貌以及较高的功函数。

本论文采用In2O3和SnO2

第27卷 第10期2007年10月北京理工大学学报

TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyVol.27 No.10Oct.2007

文章编号:1001-0645(2007)10-0924-04

离子辅助反应蒸发技术室温制备ITO薄膜

喻志农, 相龙锋, 薛唯, 王华清, 卢维强

(北京理工大学信息科学技术学院光电工程系,北京 100081)

摘 要:室温下利用离子辅助反应蒸发法在玻璃衬底上制备高透射比、低电阻率的ITO透明导电薄膜.实验结果表明离子辅助蒸发可以有效地降低制备温度,提高薄膜的光电特性,薄膜具有明显的(222)择优取向,晶体粒子尺寸约为21nm;离子源屏压、通氧量及沉积速率是影响薄膜光电特性的主要因素.室温制备的ITO薄膜电阻率为214@10-38#cm,可见光平均透射比大于82%.关键词:离子辅助反应蒸发技术;室温;ITO薄膜中图分类号:O48414 文献标识码:A

PreparationofITOFilmsDepositedatRoomTemperatureby

IonBeam-AssistedReactiveEvaporation

YUZh-inong, XIANGLong-feng, XUE

ITO透明导电薄膜替代品发展现状

现在,薄膜液晶显示器的透明电极大量使用的是ITO和In,本文介绍作为其替代品的透明导电氧化物材料的发展现状与前景.用于LCDs透明电极ITO薄膜的最佳替代材料是掺Al ZnO和掺Ga ZnO(AZO与GZO)。从资源和环境的角度来看，AZO是最佳的候选材料。有关ZnO取代ITO用于LCDs透明电极的问题已在实验室实验中得到解决。目前看来，（射频和直流）磁控溅射是最好的沉积具有实用价值的掺杂ZnO薄膜的方法。在玻璃衬底上制备的AZO薄膜电阻率在10?4Ω?cm数量级，并且拥有几乎均匀的面电阻分布，其厚度可以超过100nm。为了提高电阻率的稳定性，AZO和GZO共掺杂薄膜有了新进展。一个50nm厚的掺杂V的AZO薄膜具有足够的稳定性，可以作为实际应用中的透明电极。然而，如果薄膜的厚度小于30nm的话要获得与ITO相媲美的掺杂ZnO薄膜还是很困难的。

关键词：透明导电氧化物，薄膜，ITO，AZO， GZO，LCD，透明电极，磁控溅射

1 引言

ITO薄膜实际上作为绝大多数液晶显示器的透明电极。目前，铟已成为用于液晶显示器的ITO的主要原料。并且，最近用于平板显示，碱性电池，薄膜太阳能电池的铟显著增加。因为世界铟储

ITO透明导电薄膜替代品发展现状

现在,薄膜液晶显示器的透明电极大量使用的是ITO和In,本文介绍作为其替代品的透明导电氧化物材料的发展现状与前景.用于LCDs透明电极ITO薄膜的最佳替代材料是掺Al ZnO和掺Ga ZnO(AZO与GZO)。从资源和环境的角度来看，AZO是最佳的候选材料。有关ZnO取代ITO用于LCDs透明电极的问题已在实验室实验中得到解决。目前看来，（射频和直流）磁控溅射是最好的沉积具有实用价值的掺杂ZnO薄膜的方法。在玻璃衬底上制备的AZO薄膜电阻率在10?4Ω?cm数量级，并且拥有几乎均匀的面电阻分布，其厚度可以超过100nm。为了提高电阻率的稳定性，AZO和GZO共掺杂薄膜有了新进展。一个50nm厚的掺杂V的AZO薄膜具有足够的稳定性，可以作为实际应用中的透明电极。然而，如果薄膜的厚度小于30nm的话要获得与ITO相媲美的掺杂ZnO薄膜还是很困难的。

关键词：透明导电氧化物，薄膜，ITO，AZO， GZO，LCD，透明电极，磁控溅射

1 引言

ITO薄膜实际上作为绝大多数液晶显示器的透明电极。目前，铟已成为用于液晶显示器的ITO的主要原料。并且，最近用于平板显示，碱性电池，薄膜太阳能电池的铟显著增加。因为世界铟储

溶胶—凝胶法薄膜制备

摘要：随着科学技术的发展和人类社会的进步，人们对物质材料不断提出新的性能要求，材料制备的新方法、新工艺不断被应用。特别是20世纪以来，溶胶—凝胶技术被成功地应用于制备块状多组分凝胶玻璃，得到材料界研究者的广泛关注并获得迅速发展，制备的薄膜具有普通块状材料所不具备的性能。研究溶胶—凝胶制备薄膜技术具有十分重要的意义。本文通过查阅文献，重点研究溶胶—凝胶法制备薄膜的基本原理、工艺以及最新研究方向。通过本次的研究可以看出近几年来薄膜产业发展迅速，薄膜科学技术和薄膜材料已成为材料科学中最为活跃的研究领域之一。现在对溶胶-凝胶过程的许多细节的理解还不全面还需对反应机理成核机理和产品质量的控制等方面进行深入研究。

外文摘要： With the development of science and technology and the progress of human society, people to the material continuously put forward new performance requirements, a new method of material preparation, the new t

贵阳国家高新技术 产 业 开 发 区

产业发展局

信 息 专 报

二○一三年第九期 签发人：童 川

关于在贵阳国家高新区打造ITO薄膜

微集群的初步研究

根据党工委主要领导指示精神，我局就ITO薄膜基础知识及如何打造产业微集群进行初步分析研究，通过广泛收集情况资料，向有关专家学者及企业管理人员进行了解咨询、虚心请教，现将初步研究成果报告如下：

一、 ITO薄膜产业基础知识 （一）概念

ITO薄膜是Indium Tin Oxides的缩写。作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射，紫外线及远红外线。因此，喷涂在玻璃，塑料及电子显示屏上后，在增强导电性和透明性的同时切断对人体有害的电子辐射及紫外、红外。ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO

1

薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率和透光率。

（二）应用

ITO薄膜具有优良的光电性能,对可见光的透过率达95%以上,对红外光的反射率70%,对紫外线的吸收率≥85%,对微波的衰减率≥85%,导电性和加工性能极好,硬度高且耐磨耐蚀,因而在工业上应用广泛,在高技术领域中起着重要

aa师范学院材料综合实验报告

实验名称：溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜材料

纳米TiO2具有许多特殊功能,如良好的抗紫外线性能、耐化学腐蚀性能和耐热性、白度

好、可见光透射性好以及化学活性高等。TiO2纳米材料还具有净化空气、杀菌、除臭、超亲水性等功能,已广泛应用于抗菌陶瓷,空气净化器、不用擦拭的汽车后视镜等领域,20世纪80年代末纳米发展起来成为主要的纳米材料之一。研究表明,紫外线过量照射人体,会使人的记忆力减退、反应迟钝、视力下降、易失眠等影响。在玻璃上负载TiO2膜可以有效地吸收紫线。本次实验利用溶胶凝胶法制备TiO2纳米薄膜材料，在一定程度上是对TiO2在实际生活中应用的尝试。

一．实验目的

1.了解溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的应用。

2.掌握溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的原理以及实际应用。 3.掌握XRD颜射原理以及实际操作技能。 4.掌握根据X-射线衍射图分析晶体的基本方法。

5.二．实验原理

溶胶．凝胶法（Ｓ０１．Ｇｅｌ法，简称S.G法）就是以无机物或金属醇盐作前驱体，在液相将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失

aa师范学院材料综合实验报告

实验名称：溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜材料

纳米TiO2具有许多特殊功能,如良好的抗紫外线性能、耐化学腐蚀性能和耐热性、白度

好、可见光透射性好以及化学活性高等。TiO2纳米材料还具有净化空气、杀菌、除臭、超亲水性等功能,已广泛应用于抗菌陶瓷,空气净化器、不用擦拭的汽车后视镜等领域,20世纪80年代末纳米发展起来成为主要的纳米材料之一。研究表明,紫外线过量照射人体,会使人的记忆力减退、反应迟钝、视力下降、易失眠等影响。在玻璃上负载TiO2膜可以有效地吸收紫线。本次实验利用溶胶凝胶法制备TiO2纳米薄膜材料，在一定程度上是对TiO2在实际生活中应用的尝试。

一．实验目的

1.了解溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的应用。

2.掌握溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的原理以及实际应用。 3.掌握XRD颜射原理以及实际操作技能。 4.掌握根据X-射线衍射图分析晶体的基本方法。

5.二．实验原理

溶胶．凝胶法（Ｓ０１．Ｇｅｌ法，简称S.G法）就是以无机物或金属醇盐作前驱体，在液相将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失

薄膜的残余应力测试

一、薄膜应力分析

图一、薄膜应变状态与应力

薄膜沉积在基体以后，薄膜处于应变状态，若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分，可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress)，如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张，基板向内压缩、膜表面下凹，薄膜因为有拉应力的作用，薄膜本身产生收缩的趋势，如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度，则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况，膜表面产生外凸的现象，在压应力的作用下，薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时，则会使薄膜向基板内侧卷曲，导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。

造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress)，其中，外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起，此情形发生于制备薄膜時基板的温度，冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的，主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素，所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作