[實用新型]ITO-Zr透明導電膜

有效

• 申請號: 201020218343.2
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN201809433U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 曾鴻斌
• 申請（專利權）人: 深圳市海森應用材料有限公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭;郭文姬

技術領域本實用新型涉及一種透明導電膜，具體是指在玻璃基板或柔性基材PET薄膜上(常溫20℃)磁控濺射沉積ITO透明導電膜時，通過Zr(鋯)摻雜處理，獲得一種低電阻率的ITO-Zr透明導電膜。?

背景技術ITO(銦錫氧化物)透明導電膜是用途很廣的一種半導體功能薄膜材料，廣泛應用于平面顯示、光電器件、太陽能電池、隔熱保溫和靜電防護等領域，一直為人們所關注。由于銦的稀缺和昂貴，導致ITO透明導電膜成本居高不下，資源也益趨緊缺。為了降低成本和減少稀缺元素銦的消耗，人們一直在尋求替代資源，但至今收效甚微。而更為憂心的是在常溫20℃磁控濺射沉積的ITO膜(例如在PET基材上)電阻率高，問題就更為突出。這是因為常溫或低溫(20℃以下)沉積的ITO膜是非晶結構，錫(Sn)摻雜效果差，而導致電阻率高；同時常溫沉積的ITO膜吸收也大，可見光透過低；另外熱穩定性和耐化學性能也欠佳。?

發明內容本實用新型要解決的技術問題是為避免現有技術的不足之處而提供一種電阻率低、熱穩定性和耐化學性能好的ITO-Zr透明導電膜。?

本實用新型ITO-Zr透明導電膜包括透明基材層和在所述透明基材層上沉積ITO導電膜時通過Zr摻雜處理所獲得的ITO-Zr導電層。?

所述基材層是玻璃或PET。?

所述ITO-Zr的摻雜原子比In∶Sn∶Zr＝9∶0.1～1∶0.1～0.4。?

所述ITO-Zr的摻雜原子比In∶Sn∶Zr＝9∶0.3～0.7∶0.2～0.4。?

與現有技術相比，本實用新型具有以下技術效果：其在常溫20℃下沉積的ITO-Zr膜電阻率較之常規ITO膜降低65％以上，可見光透過率提高約2％，熱穩定性和耐化學性都有明顯提高。?

附圖說明

圖1是本實用新型低電阻率ITO-Zr透明導電膜的剖面結構示意圖。?

圖中：1-PET聚酯薄膜基材或玻璃基板；?

??????2-Zr(鋯)摻雜的ITO-Zr透明導電膜。?

具體實施例

如圖1所示，所述透明基材層1是采用PET聚酯薄膜基材，根據需要厚度選擇50-188μm，也可以是光學級的玻璃基板，厚度一般選擇0.5-3mm。ITO-Zr導電層2是在所述透明基材層上沉積ITO導電膜時通過Zr摻雜處理所獲得的，根據需要厚度選擇為10-300nm。所述ITO-Zr的摻雜比例(原子比)是In∶Sn∶Zr＝9∶(0.3-0.7)∶(0.2-0.4)。選擇Zr作為施主摻雜，是因為Zr是四價，一個Zr原子取代一個In原子，就會多出一個自由電子，形成導電載流子。常規ITO透明導電膜中施主雜質是Sn(錫)，一般摻Sn(錫)7-10％，即In∶Sn＝9∶(0.7-1)。但Sn(錫)摻雜的ITO膜高溫和低溫下成膜的電子率差別很大，例如在300℃的玻璃基板上成膜，電阻率約為(1.8-2)×10^-4Ω-cm，而在常溫20℃下成膜，電阻率高達(6-6.5)×10^-4Ω-cm；如果在PET基材上常溫20℃成膜，電阻率更大，達到(9-9.5)×10^-4Ω-cm。所述ITO-Zr透明導電膜，是在ITO透明導電膜的基礎上載適量摻入Zr，則能降低ITO-Zr透明導電膜的低溫成膜電阻率，約降低65％以上；其機理是因為Zr的原子半徑比Sn(錫)原子半?徑小得多，更有利于摻雜，因此Zr(鋯)摻雜在常溫下能提出更多的自由電子(載流子)；也由于Zr(鋯)原子半?徑小，由其摻雜引起的晶格畸變，晶格缺陷和晶界散射都會減小，這也有利于電阻率的降低。所述ITO-Zr透明導電膜可見光透過率可望提高2％，這是因為同樣表面電阻的膜，ITO-Zr透明導電膜電阻率低，膜厚比常規ITO透明導電膜薄60％以上，因此減小了光的吸收，透光率提高。所述ITO-Zr透明導電膜由于Zr(鋯)摻雜，電阻熱穩定性和耐化學性也有改善，并且禁帶寬度也增大。具體實施例如下：?

實施一?

PET1厚度188μm?

ITO(Zr)2厚度10nm?

ITO(Zr)摻雜比(原子比)In∶Sn∶Zr＝9∶0.3∶0.3?

成膜溫度150℃?

表面電阻300Ω/□?

可見光透過率＞88％；?

實施例二?

PET1厚度50μm?

ITO(Zr)2厚度20nm?

ITO(Zr)摻雜比(原子比)In∶Sn∶Zr＝9∶0.3∶0.3?

成膜溫度150℃?

表面電阻150Ω/□?