ITO薄膜(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)是一種透明導電氧化物(TCO)薄膜,由氧化銦(In?O?)和氧化錫(SnO?)按一定比例(90%In?O?和10%SnO?)混合制成,兼具高透光性和優良導電性,因其優異特性在各行業都有著廣泛應用。
一、ITO薄膜的核心特性
1、光學特性——高透明度
可見光透光率(85%-95%):通過優化濺射工藝,可減少光散射和吸收,使其接近玻璃的透光率。
紫外-紅外調控能力:對紫外光有著強吸收性能,可用于抗紫外線涂層;其紅外反射率可調控,適用于節能建筑玻璃。
2、電學特性——優良導電性
低電阻率(10??~10?3 Ω·cm):載流子濃度高——1021 cm?3級,源于Sn??摻雜In?O?形成的氧空位和自由電子。其方阻范圍在5-100 Ω/sq(薄膜厚度50-300nm時),滿足多數電子器件需求。
導電機制:導帶電子為主要載流子,遷移率可達30-50 cm2/(V·s)。
3、化學穩定性
耐腐蝕性:在常溫下對水、有機溶劑穩定。
熱穩定性:空氣中可耐受300-400℃高溫。
附著力強:與玻璃、PET基材的結合力優異(在表面預處理的前提下)。
4、機械性能
硬度高但脆性大:莫氏硬度6~7,耐磨性好,但彎曲半徑<5mm時易開裂,制約柔性應用。
可加工性強:可以通過光刻、激光蝕刻來制備微米級圖案(分辨率~10μm)。
二、ITO薄膜的行業應用
1、光伏能源
ITO薄膜作為透明材料電極,在異質結太陽能電池中,可以優化光的吸收和電荷傳輸,以此提升光電轉換效率。此外,ITO薄膜的導電透光特性也影響著鈣鈦礦電池和CIGS薄膜電池的轉換效率。
2、顯示面板
ITO薄膜憑借高透光率85%-95%(接近玻璃的透光率),以及其低電阻率(10??~10?3 Ω·cm),成為LCD、OLED、觸摸屏的關鍵材料,其廣泛應用在智能手機、平板電腦、電子白板等設備。
3、智能調光
憑借其ITO薄膜的高透光性和導電性,通過電場調節透光率,可以實現動態節能與遮陽,應用于綠色節能建筑和汽車玻璃。
4、新興行業應用
目前,ITO薄膜在AR/VR光學器件、醫療檢測傳感器等多個新興行業中嶄露頭角,未來或將在更多新科技場景中發揮重要作用。
三、ITO薄膜的表面粗糙度與厚度把控的重要性
1、表面粗糙度
ITO表面粗糙度影響其電學性能、光學性能與器件可靠性。
若表面粗糙度過大,會降低載流子注入效率、影響光散射、降低透光率等等,甚至會導致后續鍍膜(如SiO?保護層)出現針孔或剝離。
優可測白光干涉儀AM-7000系列,可以精準測量ITO薄膜的表面粗糙度,精度高達亞納米級,實現產品質量與性能的把控,減少客訴。
2、厚度
ITO薄膜厚度影響其電學性能、光學性能以及工藝成本。
不同厚度的ITO薄膜,其方阻大小不一,需要根據實際需求調控薄膜厚度;
厚度影響光程差,且厚度不均會導致可見光波段透光率曲線偏移;
在性能需求范圍下適當減小薄膜厚度,減少成本。厚度每降低10nm,可減少約15%的銦用量,對成本敏感的大面積光伏應用尤為重要。
優可測薄膜厚度測量儀AF-3000系列,亞納米級精度測量ITO薄膜厚度,可適應離線、在線等多種測量場景,單點測量速度<0.5s(包括運動時間)。
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。