[發(fā)明專利]一種制備透明導(dǎo)電膜的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410354711.9
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104164654A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝鵬;王江波;林凡;譚勁松
• 申請（專利權(quán)）人: 華燦光電股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/58;C23C14/08
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制備透明導(dǎo)電膜的方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)和科學(xué)的發(fā)展，人類對功能材料的需求日益迫切。隨著顯示器、觸控屏、發(fā)光二極管(Light?Emitting?Diode，簡稱“LED”)、太陽能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新型功能材料透明導(dǎo)電氧化膜快速發(fā)展起來。透明導(dǎo)電氧化膜(Transparent?Conductive?Oxide，簡稱“TCO”)具有優(yōu)異的光電性能，在可見光范圍內(nèi)不但透過率高，而且導(dǎo)電性好。TCO中最具代表性的是氧化銦錫(Indium?Tin?Oxide，簡稱“ITO”)薄膜，ITO最常見的組分是質(zhì)量比為9:1的In₂O₃和SnO₂，其中Sn原子代替了In₂O₃晶格中的一些In原子，貢獻(xiàn)了一個(gè)電子到導(dǎo)帶上，同時(shí)在缺氧狀態(tài)下還產(chǎn)生氧空穴，因此ITO具有非常優(yōu)異的電導(dǎo)率；由于ITO中的In₂O₃價(jià)格較為昂貴，非氧化銦材料如摻Al氧化鋅(Aluminum?Zinc?Oxide，簡稱“AZO”)薄膜也得到了相當(dāng)多的研究，目前AZO在薄膜太陽能行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)研發(fā)出多種TCO薄膜的制備技術(shù)，各種技術(shù)都致力于完善薄膜性能，降低反應(yīng)溫度和生產(chǎn)成本，同時(shí)適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。目前主要的制備技術(shù)有真空蒸鍍、化學(xué)氣相沉積、脈沖激光沉積和磁控濺射，其中生產(chǎn)最常用的是磁控濺射技術(shù)。

目前在LED芯片和薄膜高效電池生產(chǎn)中，通過現(xiàn)有的制備技術(shù)磁控濺射出來的ITO薄膜都需要經(jīng)過高溫退火處理，退火處理不僅可以大幅降低薄膜的電阻率，而且還可以提高薄膜的透過率。但是現(xiàn)有技術(shù)中的退火工序需要使用高溫(>500℃)環(huán)境，需要配備專門的設(shè)備，如管式退火爐或快速退火爐(Rapid?Hermal?Annealing，簡稱“RTA”)，使得生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)工序也更為復(fù)雜。因此，亟待提供一種能夠降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步降低薄膜電阻率并提高薄膜透過率的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制備透明導(dǎo)電膜的方法，技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制備透明導(dǎo)電膜的方法，所述方法包括：

提供一基底，對所述基底進(jìn)行超聲清洗并沖洗干凈，對沖洗干凈的所述基底進(jìn)行甩干、烘干；將烘干后的所述基底放入磁控濺射腔，對所述磁控濺射腔的腔體進(jìn)行抽真空；在所述腔體中通入高純Ar、O₂和輔助反應(yīng)氣體，保持所述濺射腔體的腔體壓強(qiáng)為0.3Pa～1Pa；所述輔助反應(yīng)氣體為H₂或富氫化合物的一種；對靶材進(jìn)行濺射，在所述基底上形成透明導(dǎo)電膜；對帶有所述透明導(dǎo)電膜的所述基底進(jìn)行退火處理，所述進(jìn)行退火處理的溫度為150～200℃。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對所述基底進(jìn)行超聲清洗并沖洗干凈包括：使用酒精對所述基底進(jìn)行超聲清洗，用去離子水將所述基底沖洗干凈。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對所述磁控濺射腔的腔體進(jìn)行抽真空包括：使所述腔體內(nèi)的本底真空度達(dá)到1×10^-3Pa。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對靶材進(jìn)行濺射包括：采用直流電源對所述靶材進(jìn)行濺射，濺射功率為3000～5000W。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對帶有所述透明導(dǎo)電膜的所述基底進(jìn)行退火處理包括：使用電熱烘箱對帶有所述透明導(dǎo)電膜的所述基底進(jìn)行退火處理，所述進(jìn)行退火處理的時(shí)間為5～30min。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基底為超白玻璃、有機(jī)玻璃、柔性襯底中的一種。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述靶材為旋轉(zhuǎn)靶材，所述靶材的成分為氧化銦錫或摻鋁氧化鋅。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述氧化銦錫的組分質(zhì)量比為：In₂O₃:O₂＝9:1；摻鋁氧化鋅的組分質(zhì)量比為：ZnO:Al₂O₃＝97:3。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述富氫化合物為水、丙酮、乙醇中的一種。

在本發(fā)明實(shí)施例的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述高純Ar、O₂和輔助反應(yīng)氣體的流量分別為380～400sccm，10～32sccm和5～100sccm。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是：