[發明專利]一種透明導電薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201210267043.7
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN103572212A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;陳吉星;馮小明
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及半導體光電材料領域，尤其涉及一種透明導電薄膜及其制備方法。

背景技術

透明導電薄膜是把光學透明性能與導電性能復合在一體的光電材料，由于其具有優異的光電特性，成為近年來的研究熱點和前沿課題，可廣泛應用于太陽能電池，LED，TFT，LCD及觸摸屏等屏幕顯示領域。隨著器件性能要求的提高，用于作為器件陽極的透明導電膜的性能也在要求提高。除了保持高的可見透過率，低的電阻率，還要求有較高的表面功函數，使其與其他功能層的能級相匹配，降低勢壘，提高載流子注入效率，最終達到高的電光效率。

目前商業化的各種透明導電薄膜，如，摻銦的氧化物錫（ITO）、摻鋁的氧化鋅（AZO）、摻銻的氧化錫（ATO）以及超薄金屬薄膜等，其光透過率、導電性以及表面功函數都較低。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種透明導電薄膜，該薄膜起導電陽極作用。

本發明的技術方案如下：

一種透明導電薄膜，包括作為緩沖和匹配作用的SnO₂層，作為導電作用的Cu層，以及作為高功函作用的ReO₃層；且SnO₂層、Cu層和ReO₃層形成SnO₂-Cu-ReO₃三文治結構；SnO₂層、Cu層和ReO₃層的厚度分別為30~100nm、5~50nm和0.5~5nm。

所述透明導電薄膜中，優選，所述SnO₂層、Cu層和ReO₃層的厚度分別為80nm、25nm和2nm。

本發明還提供上述透明導電薄膜的制備方法，包括如下步驟：

S1、把襯底（如，石英片，單晶硅片或藍寶石）、SnO₂、Cu和ReO₃分別放入蒸鍍設備真空腔的四個鉬舟中，并對真空腔抽真空；

S2、制備透明導電薄膜：首先，控制蒸發速度為1~50nm/min，在襯底表面制備厚度為30～100nm且起緩沖和匹配作用的SnO₂層；接著，控制蒸發速度為0.5~20nm/min，在SnO₂層表面制備厚度為5~50nm且起導電作用的Cu層；最后，控制蒸發速度為0.1~10nm/min，在Cu層表面制備厚度為0.5~5nm且起高功函作用的ReO₃層；待蒸鍍過程結束后，制得SnO₂-Cu-ReO₃三文治結構的透明導電薄膜。

所述透明導電薄膜的制備方法，步驟S1中，對真空腔抽真空是采用機械泵和分子泵進行的，且真空腔的真空度抽至1.0×10^-3Pa~1.0×10^-6Pa；優選真空度抽至2.0×10^-4Pa。

所述透明導電薄膜的制備方法，步驟S2中，在制備SnO₂層時，蒸發速率為10nm/min；在制備Cu層時，蒸發速率為3nm/min；在制備ReO₃層時，蒸發速率為0.3nm/min。

本發明提供的透明導電薄膜，為SnO₂-Cu-ReO₃三文治結構的三層陽極薄膜，第一層SnO₂層有一定的導電性，并起著匹配層的作用，中間的Cu層起主要的導電作用，外層ReO₃具有較高的表面功函數，與器件其他功能層的能級匹配；且該薄膜的方塊電阻低至13Ω/囗，可見光透過率達90%，表面功函數6.2eV，可作為有機電致發光器件OLED、有機太陽能電池等器件的陽極。

本發明用的是全蒸鍍方法制備三層堆疊式SnO₂-Cu-ReO₃透明導電薄膜，方法簡單，工藝容易控制，且可以與后續的有機材料蒸鍍工藝相結合，效率更高。

附圖說明

圖1為實施例1制得透明導電薄膜的光透過率測試曲線圖；使用紫外可見分光光度計進行測試，測試波長300~800nm。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。

實施例1