透明导电氧化物薄膜材料及其制备技术

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划透明导电氧化物薄膜材料及其制备技术　　金屬氧化物透明導電材料的基本原理　　一、透明導電薄膜簡介目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　如果一種薄膜材料在可見光範圍內(波長380-760nm)具有80%以上的透光率，而且導電性高，其比電阻值低於1×10-3

2、·cm，則可稱為透明導電薄膜。Au,Ag,Pt,Cu,Rh,Pd,A1,Cr等金屬，在形成3-15nm厚的薄膜時，都有某種程度的可見光透光性，因此在歷史上都曾被當成透明電極來使用。但金屬薄膜對光的吸收太大，硬度低而且穩定性差，因此人們開始研究氧化物、氮化物、氟化物等透明導電薄膜的形成方法及物性。其中，由金屬氧化物構成的透明導電材料(transparentconductingoxide,以下簡稱為TCO)，已經成為透明導電膜的主角，而且近年來的應用領域及需求量不斷地擴大。首先，隨著3C產業的蓬勃發展，以LCD為首的平面顯示器(FPD)產量逐年增加，目前在全球顯示器

3、市場已佔有重要的地位，其中氧化銦錫(In2O3:Sn,意指摻雜錫的氧化銦，以下簡稱為ITO)是FPD的透明電極材料。另外，利用SnO2等製成建築物上可反射紅外線的低放射玻璃(low-ewindow)，早已成為透明導電膜的最大應用領域。未來，隨著功能要求增加與節約能源的全球趨勢，兼具調光性與節約能源效果的electrochromic(EC)window(一種透光性可隨施加的電壓而變化的玻璃)等也可望成為極重要的建築、汽車及多種日用品的材料，而且未來對於可適用於多種場合之透明導電膜的需求也會越來越多。　　二、常用的透明導電膜　　一些目前常用的透明導電膜如表1所示，我

4、們可看出TCO佔了其中絕大部分。這是因為TCO具備離子性與適當的能隙(energygap)，在化學上也相當穩定，所以成為透明導電膜的重要材料。　　表1一些常用的透明導電膜　　三、代表性的TCO材料　　代表性的TCO材料有In2O3，SnO2，ZnO，CdO，CdIn2O4，Cd2SnO4，Zn2SnO4和In2O3-ZnO等。這些氧化物半導體的能隙都在3eV以上，所以可見光(約eV)的能量不足以將價帶(valenceband)的電子激發到導帶(conductionband)，只有波長在350-400nm(紫外線)以下的光才可以。因此，由電子在能帶間遷移而產生的光

5、吸收，在可見光範圍中不會發生，TCO對可見光為透明。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　這些材料的比電阻約為10~10?Ωcm。如果進一步地在In2O3中加入Sn(成為ITO)，在SnO2中加入Sb、F，或在ZnO中加入In、Ga(成為GZO)或A1(成為AZO)等摻雜物，可將載子(carrier)的濃度增加到10-10cm，使比電阻降低到10~10?Ωcm。

6、這些摻雜物，例如在ITO中為4價的Sn置換了3價的In位置，GZO或AZO中則是3價的Ga或A1置換了2價的Zn，因此一個摻雜物原子可以提供一個載子。然而現實中並非所有摻雜物都是這種置換型固溶，它們有可能以中性原子存在於晶格間，成為散射中心，或偏析在晶界或表面上。要如何有效地形成置換型固溶，提昇摻雜的效率，對於低電阻透明導電膜的製作是非常重要的。　　In2O3、SnO2與ZnO是目前三種最為人所注意的TCO材料，其中的In2O3:Sn(ITO)因為是FPD上的透明電極材料，近年來隨著FPD的普及成為非常重要的TCO材料。FPD上的透明電極材料之所以使用ITO，是

7、因為它具有以下的優良性質：　　(1)比電阻低，約為10-4Ω·cm　　(2)對玻璃基板的附著力強，接近TiO2或金屬chrome膜　　(3)透明度高且在可見光中央區域(人眼最敏感區域)透光率比SnO2好　　(4)適當的耐藥品性，對強酸、強鹼抵抗力佳　　(5)電及化學的穩定性佳　　SnO2膜由於導電性較ITO差，1975年以後幾乎沒有甚麼用途，但因為化學穩定性優良，1990年左右起又開始成為非晶2021-3-3-4-1-3目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略

8、的发展，保障停车场安保新