● 摘要
氧化铟锡(ITO)薄膜，是一种透明导电的n型半导体材料，常温下具有较低的电阻率，在可见光区域有较高的透过率。目前，ITO导电薄膜作为透明电极已广泛应用于液晶显示器(LCD)，等离子体显示器(PDP)，电致发光显示器(ELD)以及太阳能电池，建筑玻璃，触摸式开关等技术领域。同时ITO薄膜还具有很高的电磁波反射率和较低的红外发射率，这是雷达隐身及红外隐身的关键。本文主要进行了三个部分的研究工作，分别是：(1) 柔性衬底ITO薄膜的制备。利用直流磁控溅射在室温聚酯薄膜上制备了大面积ITO薄膜，重点研究了氧分压、薄膜厚度和衬底负偏压等工艺条件对薄膜性能的影响。结果表明，氧气的引入不利于薄膜的结晶，但是能明显改善薄膜的导电和透光性能，适当的氧含量能使薄膜获得较好的光电性能。薄膜厚度会影响其导电性能。一定的衬底负偏压，有利于薄膜的晶化，提高其光电性能，但负偏压过高会破坏薄膜结构，致使导电性下降。最终获得的最佳工艺条件是氧含量为4%，薄膜厚度为370nm，衬底负偏压为100V。最佳工艺条件下制备样品的可见光平均透过率为85.6%，方块电阻为6Ω/□。ITO薄膜具有很好的微波反射能力和红外截至能力，可以作为雷达/红外兼容隐身材料。(2) TiO2/ITO/TiO2多层膜的制备。利用直流磁控溅射在室温玻璃衬底上制备了不同层厚的TiO2/ITO/TiO2 多层膜，研究了不同膜层厚度对薄膜性能的影响，对TiO2/ITO/TiO2多层膜和ITO单层膜的光电性能进行了对比研究。结果表明，不同层厚TiO2/ITO/TiO2 多层膜的光电性能不同，ITO膜两端的TiO2膜可以通过薄膜干涉调节多层膜的光学性能，多层膜与单层膜方块电阻的较大差距主要与各膜层的厚度和性能有关，确定了具有最佳光电性能的TiO2/ITO/TiO2多层膜的膜层厚度。(3) TiO2/ITO/TiO2多层膜的热处理。鉴于多层膜具有较好的透光性但导电性较差，分别在空气和氩气气氛下对多层膜进行热处理，考察热处理温度和气氛对薄膜晶体结构、微观形貌和光电性能的影响，以期达到透光率高导电性好的目标。结果表明，室温沉积的薄膜为非晶态结构。250℃时两种气氛下热处理的薄膜均转变为多晶态，继续升高温度对薄膜的结晶程度影响不明显，薄膜中没有明显的TiO2特征峰。TiO2/ITO/TiO2 多层膜两端的TiO2膜具有显著的增透效果，空气气氛下热处理的多层膜透光性能更佳。两种气氛下的热处理均能有效减小多层膜的方块电阻，氩气气氛下低温热处理即可使多层膜获得高透光低方阻的优良性能。