X射线衍射分析热处理温度对透明导电膜结构与导电性能的影响.pdf

第20 卷 第4 期 液 晶 与 显 示 Vol. 20 ，No. 4 2005 年8 月 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Aug. ，2005 文章编号：1007-2780 （2005 ）04-0314-04 X 射线衍射分析热处理温度 对透明导电膜结构与导电性能的影响 1 2 1 马 颖 ，韩 薇 ，张方辉 （1. 陕西科技大学 电气与电子工程学院，陕西 咸阳 7 12081，E-mail ：maying@ sust. edu. cn ； 2 . 西安电力电子技术研究所，陕西 西安 7 10061 ） 摘 要：采用溶胶-凝胶法以铟、锡氯化物为前驱物制备不同热处理温度下的ITO 膜，对制备 的ITO 膜样品进行X 射线衍射分析。研究表明热处理温度对ITO 膜的衍射峰相对强度、晶 粒尺寸和晶格常数有较大的影响，随着热处理温度的增加， ITO 膜随机取向增加，晶粒增大， 晶格常数在400 ℃ 时畸变最小。热处理温度为450 ℃ 时ITO 膜的择优取向较弱，晶粒较大， 晶格畸变较小， ITO 膜的方阻最小。 关 键 词：ITO 膜；热处理温度；X 射线衍射分析；溶胶-凝胶法 中图分类号： O484. 4 文献标识码：A 的特点是生产设备简单、工艺过程温度低，易实现 1 引 言 制备多组元且掺杂均匀的材料。 透明导电氧化物（TCO ）薄膜以掺锡氧化铟 以氯化铟和氯化锡为前驱物，采用溶胶-凝胶 （ITO ）薄膜为代表，研究与应用较为广泛和成熟， 法制备ITO 膜，影响该法制备ITO 膜方阻和透光率 ［9 ，10 ］ 近年来掺铝的氧化锌 （AZO ）薄膜的研究也不断 的因素主要有掺锡浓度、热处理条件等 ， 深入，被认为是最有发展潜力的透明导电材料之 本文主要讨论热处理温度对ITO 膜结构及导电性 一。ITO 透明导电膜（以下简称 ITO 膜）是TCO 能的影响。 膜中的典型代表，为n 型半导体薄膜材料，其半导 2 实 验 化机理为掺杂（掺锡）半导化和组分缺陷（氧空 ［1］ ［9 ］ 位）半导化 ，具有禁带宽、可见光谱区光透射率 实验研究表明 采用溶胶-凝胶法制备 ITO 高和电阻率低等特性，是目前最具有实际应用价 膜掺锡最佳浓度值为20 % （质量分数），此实验 值的TCO 薄膜，形成了商业生产规模，应用范围 结果与有关溶胶-凝胶法制备ITO 膜的最佳掺杂 广泛。ITO 膜在交通、宇航、国防、建筑工业、太阳 量的理论结果［11］ （Sn ）= 15 . 79 % 基本吻合。实 ω 能、家用电器等领域或行业中有着广泛的应用，尤 验中以InCl ·4 H O 和