基于ITO替代材料的透明电极制作

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1、基于ITO替代材料的透明电极制作报告人：朱爱青ITO的概述什么是ITO?ITO膜层的主要成份是氧化铟锡。而ITO导电玻璃是在纳钙基或硅硼基基片玻璃上，利用溅射、蒸发等多种方法镀上一层ITO薄膜加工制作而成。液晶显示器专用ITO导电玻璃有时还要在中间镀上一层阻挡层，，以阻止基片玻璃上的钠离子向盒内液晶里扩散。ITO导电膜的特性在厚度只有几千埃的情况下，氧化铟透过率高，氧化锡导电能力强；ITO具有很强的吸水性，所以会吸收空气中的水份和二氧化碳并产生化学反应而变质，俗称“霉变”；ITO层在活性正价离子溶液中易产生离子置换反应，形成其

2、它导电和透过率不佳的反应物质；ITO在600度以下会随着温度的升高，电阻增大。ITO导电玻璃的分类1.按电阻分：高电阻玻璃（150~500Ω）——用于静电防护、触摸屏制作普通玻璃（60~150Ω）——用于TN类液晶显示器和和电子抗干扰低电阻玻璃（小于60Ω）——用于STN液晶显示器和透明线路板2.按尺寸分:14x14、14x16、20x24等规格3.按厚度分：2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等规格4.按平整度分：抛光玻璃和普通玻璃注：0.5mm以下的主要用于STN液晶显示器产品外观质量不

3、允许有裂纹，TN型ITO导电玻璃镀膜面不允许有不可去除的高度超过0.1mm的粘附物；STN型ITO导电玻璃镀膜面不允许有不可去除的高度超过0.05mm的粘附物。玻璃体点状缺陷：包括气泡、夹杂物、表面凹坑、异色点等。点状缺陷的直径定义为：d=(缺陷长+缺陷宽)/2。玻璃体线状缺陷(宽度W)：包括玻筋、光学变形。使用和贮存不容许叠放，一般要求竖响放置，平放操作时，尽量保持ITO面朝下；取放时只能接触四边，不能接触导电玻璃ITO表面；轻拿轻放，不能与其它治具和机器碰撞；长时间存放要注意防潮，以免影响玻璃的电阻和透过率；对于大面积和长

4、条形玻璃，在设计排版时要考虑玻璃基片的浮法方向。ITO导电玻璃的贮存方法：ITO导电玻璃应贮存在室温条件下，湿度在65%以下干燥保存；贮放时玻璃保持竖向放置，玻璃间堆放不可超过二层，木箱装ITO导电玻璃货物堆放不可超过五层。纸箱装货ITO导电玻璃货物，原则上不能堆放。制造工艺电化学扩散工艺：在玻璃上用电化学扩散方法可获得掺杂超导薄膜。玻璃在电化学处理装置中与熔融金属或化合物接触，在一定的电场作用下，熔融金属或化合物中的离子会扩散到玻璃表面，玻璃中的一价碱金属离子离解处来，等量地扩散至阴极表面，使玻璃表面的化学组成发生变化。高温

5、喷涂和等离子体喷涂工艺：这种技术是将粉末状金属或非金属、无机材料加热至熔化或未熔化状态，并进一步加温使其雾化，形成高温高速焰流喷向需喷涂的玻璃基体。采用这种方式可以先在基体上制备YBaGUOx等涂层，在经过热处理可成为超导性材料。ITO替代的一些新技术纳米金属网格（metalmesh）纳米金属蒸镀（Nanometal）有机透明导电膜碳纳米管石墨烯银纳米线新型透明电极材料新型电极材料有涂布型ito、Ag线墨、ZnO、Ag丝、导电性高分子。这些材料的共同特点：1.柔软及弯曲性出色2.色调好3.易降低成本4.形成透明电极的基材选择自

6、由度高ZnO基透明导电膜代替ITOＺｎＯ基透明导电氧化物薄膜被认为是ＩＴＯ薄膜的理想替代物，ＺｎＯ相对于ＩＴＯ具有很多明显的优势，它价格低廉、原料丰富、对人体无害、同时在氢等离子体环境中也有很好的稳定性。另外通过掺杂合适的金属可以得到性能与ＩＴＯ相媲美的透明导电薄膜，从而将其应用于制作光电器件。ZnO薄膜的制备：1.利用脉冲激光沉积（PLD），采用的是含铝量为4%的ZnO掺Al2O3陶瓷靶2.磁控溅射法，使用的靶材是含Al量为4％的ZnO-Al合金靶研究内容：1.分别采用脉冲激光沉积和磁控溅射法在GaN基LED上生长AZO(Z

7、nO:Al)薄膜，研究分析了AZO直接用作电流扩展层不能形成欧姆接触的原因2.采用ITO/AZO复合薄膜来降低AZO与ｐ型GaN的接触电阻,研究了不同ITO厚度对芯片正向电压的影响,以及不同厚度AZO对芯片发光强度的影响.结果表明AZO与ｐ型GaN并不能形成良好的欧姆接触;固定ITO厚度20nm不变,改变AZO厚度,研究了芯片光电性能随AZO厚度的变化.AZO电阻随厚度的增加而增加,AZO层太厚,芯片正向电压高,而AZO太薄则电流扩散不均匀.实验结果表明当ITO20nm/AZO500nm组合时,芯片光电性能最优,与当前广泛应用

8、的ITO相当.