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课程设计论文

ITO透明导电薄膜的磁控溅射法制备工艺

学院名称:材料学院

专业班级:无机光电0902

学生姓名:张亚平

指导教师姓名:李保家

指导教师职称：

2012年6月

ITO透明导电薄膜的磁控溅射法制备工艺

摘要:铟锡氧化物(简称ITO)是InO掺Sn的半导体材料,其薄膜由于具有优良

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的导电性和光学性能,引起了人们的广泛关注，随着薄膜晶体管(TFT)，液晶显

示(LCD)，等离子显示(PCD)等高新技术的不断发展，现今工业上以制备均匀的

大面积ITO薄膜为热点。本文介绍了透明导电薄膜的定义及其导电机理，并就

其中一种应用十分广泛的材料ITO进行了介绍，详细讲解了利用磁控溅射法制

备ITO纳米透明导电薄膜，分析其结构及其光电性能，利用透射电子显微镜

(SEM)、X射线衍射(XRD)对薄膜的的结构、形貌和电化学性质进行表征，并对

其发展进行了展望。

关键词：氧化铟锡薄膜（ITO）；直流磁控溅射法；制备工艺

I

ITO透明导电薄膜的磁控溅射法制备工艺

1引言

透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄

膜，透过性的标准是透过率60%以上，导电性的标准是表面电阻在1010Ω·cm以

下[1]。透明导电薄膜的种类主要有金属膜、氧化物膜、多层复合膜和高分子膜

等，其中氧化物薄膜占主导地位。透明导电氧化物(TCO)薄膜主要包括In、Sn、

Zn、Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜。1907年Badeker首先制备并报道了

CdO透明导电薄膜，将物质的透明性和导电性这一矛盾统一起来。在随后的几

十年中，人们发现和研究了多种材料的TCO薄膜，并不断扩大它们的用途。目

前研究人员主要集中在对SnO2基、InO基以及ZnO基透明导电膜的研究[2]。

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2透明导电薄膜的导电机理

2.1透明度

透明导电膜的透明度主要取决于膜的光纳N=n-ik和光学厚度nd。在

基底的光纳N=n－ik，和透明光波的波长认确定的条件下，由光学薄膜的

ggg

理论可计算出单层膜的透光率[3]

4NR(N)

T0eg(1)

(NBC)(NBC)*

00

式中N是光波入射介质的光纳，R(N)是基底光纳的实部，B和C是膜系特征

0eg

矩阵的元素。

1



Bcos(isin)/N



