[發明專利]一種基于全光譜法的透明導電膜電學特征的表征方法有效

申請號：	202111438840.2	申請日：	2021-11-29
公開（公告）號：	CN114324249B	公開（公告）日：	2023-08-11
發明（設計）人：	劉華松;何家歡;姜玉剛;劉丹丹;陳丹;徐穎;梁楠	申請（專利權）人：	天津津航技術物理研究所
主分類號：	G01N21/552	分類號：	G01N21/552;G01N21/59;G01N21/33;G01N21/3563
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于光譜透明導電電學特征表征方法
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【說明書】：

本申請公開了一種基于全光譜法的透明導電膜電學特征的表征方法。通過構建多振子模型構建導電膜的色散模型，利用薄膜光學常數反演計算的方法分析導電膜的電學特征和寬譜段的精確光學常數表征，該方法適應于ITO、AZO、紅外透明導電膜、超薄金屬膜(膜層厚度小于100nm)等透明導電膜的電學特征和寬譜段精確光學常數的表征，精簡透明導電膜光電特性的測試步驟，提高工作效率，為電磁屏蔽，智能光窗薄膜的設計提供保障。

技術領域

本公開一般涉及光學薄膜技術領域，具體涉及一種基于全光譜法表征透明導電膜電學特征的方法。

背景技術

透明導電膜在可見光波段有較高的透過率，在紅外波段呈現金屬特性，同時具有發射率低的特點，在軍事應用中，透明導電膜涂覆隱身目標的光學窗口表面用于窗口加熱和降低光窗的雷達散射面積的功能，可實現消霜除霧和隱身的目的，其光學常數和電阻率的準確表征對隱身戰機和導彈等隱身目標的光學窗口制備有重要意義。

現階段，采用光譜法間接表征均采用單一的短波，中波光譜表征，并沒有對導電膜薄膜進行紫外-可見-紅外寬波段光學常數的表征，單一波段光譜表征薄膜電阻率不僅受薄層厚度的影響大，并且存在較大的誤差，因此經常采用霍爾效應測試儀和四探針測試儀測試薄膜的電學特性，然而霍爾效應測試儀對樣品有特殊的要求，測試繁瑣，四探針法測試薄膜方塊電阻需要將針放在薄膜表面，樣品存在損壞的風險。因此，提出一種基于全光譜法的透明導電膜電學特征的表征方法，用以解決上述的薄膜測試樣品的要求高、損壞風險高的問題。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種有效降低樣品損壞風險，低樣品要求，同時獲得透明導電膜寬波段準確的光學常數的光電特征表征方法，此方法可以精簡測試步驟，提高工作效率，更適合規?；a工序。

本申請提供一種基于全光譜法的透明導電膜電學特征的表征方法，包括以下步驟：

制備透明導電膜樣品；

測量透明導電膜樣品的透射光譜和反射光譜；

建立Cody-Lorentz和Gaussian短波色散模型；

建立Drude色散模型；

使用非線性約束優化算法，結合評價反演計算效果的目標優化函數，獲得透明導電膜表征樣品的膜層厚度和電阻率；

采用Lorentz振子模型優化Cody-Lorentz和Gaussian色散模型疊加Drude色散模型構建的光學色散模型，獲得等離子體共振波長和寬波段光學常數；

利用膜層厚度和電阻率計算透明導電膜的方塊電阻，得到方塊電阻計算值。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述透射光譜和所述反射光譜的表征波段包括：紫外-可見光-紅外波段。

根據本申請實施例提供的技術方案，所述Cody-Lorentz和Gaussian短波色散模型表征短波方向的電子躍遷和點缺陷。