ITO膜的介绍

　　ITO膜除了具有较高的可见光透过率和电导率外，还具有其他优异的性能，如红外反射率高、对玻璃的附着力强、机械强度和化学稳定性好、易于通过酸溶液湿法刻蚀工艺形成电极图形等。广泛应用于平板显示器件、微波和射频屏蔽器件、敏感器件、太阳能电池等领域。特别是近年来，液晶等平板显示器件的兴起，促进了ITO膜的研究和需求。

　　目前，DC磁控溅射是一种广泛使用的ITO镀膜方法，一般采用导电铟锡合金靶材。在溅射室抽真空后，应引入惰性气体氩气和反应气体O2.溅射的基本过程:靶材是作为阴极溅射的材料，作为阳极的基片上施加几千伏的电压。系统预抽真空后，充入适当压力的惰性气体如Ar作为气体放电的载体，少量O2作为反应气体。总压力一般在10-1 ~ 10 Pa范围内。在正负电极之间的高压作用下，电极之间的大量气体原子会被电离，电离过程会将Ar原子电离成独 立运动的Ar离子和电子，其中电子会飞向阳极，而带正电的Ar离子会在高压电场的加速下高速飞向阴极靶，在与靶的碰撞过程当中释放能量。碰撞的结果之一是大量的靶表层原子获得了相当高的能量，使得它们不受原晶格的约束而飞向基底，与高活性的O等离子体发生反应并沉积在基底上。

　　一般ITO膜在溅射后都需要热处理。不同的成膜工艺有两种方式。如果沉积膜是缺氧且不透明的铟锡氧化物膜，热处理通常应该在氧化气氛如氧气氛或空气中进行。反之，如果沉积的薄膜含氧较多，透明度较高，电导率较低，则应在真空或氮氢混合还原气氛中进行。考虑到工业生产的要求，如避免铟锡合金靶材中毒、提高成膜速率、避免衬底温度过高等，保持沉积的薄膜处于缺氧状态是不错的挑选。

　　该工艺适用于ITO膜的连续镀膜，膜厚均匀，易于控制，膜的重复性和稳定性好。适合连续生产，可用于大面积涂布。基底和靶的相互位置可以根据理想设计任意放置，可以在低温下制备致密的薄膜。该工艺适合大规模工业化生产，是目前应用最广泛的涂布方法。需要改进的是，这种工艺对设备的真空度要求更高。薄膜的光电性能对溅射参数的变化非常敏感，因此工艺难以调整，靶材利用率很低(约20%)。

　　射频磁控溅射沉积利用射频电源解决了DC磁控溅射沉积绝缘介质膜时的“液滴”和异常放电问题。利用绝缘铟锡陶瓷靶材沉积ITO薄膜，工艺调整相对简单，制备的ITO薄膜成分与靶材基本相同，但陶瓷靶材制作复杂，价格昂贵。同时，射频溅射的沉积速率低，衬底温度高(对衬底要求高)，射频电源效率低，设备复杂，射频辐射对工人健康危害相当大。