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摘 要

：透明导电薄膜是高导电率，高透光率的特殊材料，材料显示表明：太阳光能电池、手触屏幕、多功能窗口涂层光表界面，以及光电器械层代表着各个领域的地位。伴随科技的发展进步与提高，人们生活质量的日益递增,人们对于透明导电薄膜光电性能的需求同时也日益增加。本篇论文讲述氧化铟透明导电薄膜发展状况，具体表述氧化铟透明导电薄膜常用原料和制备方法以及其发展前景进行了总体描述与介绍。

关键词: 氧化铟，透明导电薄膜，光电性能，薄膜厚度

Abstract: Transparent conductive film is a special material with high conductivity and high transmittance. Material display shows that solar cells, touch screens, multi-functional window coated light meter interface, and photoelectric devices represent the status of various fields. With the development of science and technology, progress and improvement, people"s quality of life is increasing day by day, people"s demand for transparent conductive thin film photoelectric properties is also increasing. This paper describes the development of indium oxide transparent conductive thin films, and describes the common raw materials and preparation methods of indium oxide transparent conductive thin films, as well as their development prospects.

Key words: Indium oxide; Transparent conductive film; Photoelectric properties; Film thickness

目录

1 引言 1

1.1 本课题研究背景 1

1.2 透明导电薄膜的理论基础 1

1.3本课题的研究思路和内容 4

2. 薄膜的制备及表征方法 4

2.1脉冲激光沉积法(PLD) 5

2.2磁控溅射法 5

2.3分子束外延法 5

3.靶材及薄膜的表征方法 6

3. 靶材的制备及研究 6

6.展望未来 9

参考文献 11

致 谢 12

1 引言

由于透明导电薄膜它是在可见光范围以内:高透光率，高导电率，低电阻率，高投射率，而且具有非常好的导电性能薄膜制备的优良材料。它广泛存在于并且易用电子设备智能大型玻璃材料，太阳能电池板，液晶显示仪器等高端设置与设备。现如今的透明导电薄膜迅速提高，或在材料选择中还是用途过程中，在高端制备技术发展前景来说，无疑有很大机遇和光明未来的。所以透明导电薄膜我们一直研究与不断前进和高速发展。

1.1 本课题研究背景

透明导电薄膜的基本性质与性能是在一定可见光范围内，所拥有的有高透射率，低电阻率等性质与性能．在1908年的最早，广泛用CdO为材料的透明导电镀膜为探索性质，方法是photovoltaic cells。继续在1940年末期，广泛用Spray Pyrolysis命名以及的CVD 方式沉淀SnOx在版面上。在1970年代初期，以Evaporation 及Sputtering 方式沉积InOx及ITO的方法。在塑料和透明基板上能够获得我们所能够的低阻值、高透性以ITO命名的透明导电薄膜。在20世纪90时代，我们所探索加以研究得到以导电性命名的TCO为导体陶瓷靶材，以ITO命名并以DC 为磁控溅镀，使沉积控制之会可以更好快速方便通畅，使为之使用途各种以TCO材料。在20世纪90年代广为流传，并成为流传佳话。现如今主要透明导电性能的应用是:ITO 为主要工具，以ITO磁控溅镀作为市场上制程的主要对象。如今在，透光电极表面体，薄膜热反射器，小型气敏计，光电化学电池中的光阴极两级表面，太阳光电池体，透明表面防护涂层，在高功率高速度激光技术中领域并在抗激光损伤涂层中，轨道卫星上温控涂层上抗静电表面层等，许许多多各方引发强烈反响与热议讨论。伴随着大规模小成本薄膜制备技术发展与提高，21世纪的高新科技领域光辉未来将迎来一个全新曙光。

1.2 透明导电薄膜的理论基础

透明导电膜是在可见光量程范围以内（工作上波长大约是在=380nm～780nm，机械波长大约是在400nm～700nm），电导率高(电阻率在10‘3Q·cm)、透光率高(大约平均透光率gt;80％)透明导体薄膜所使用机械材料。在很多情况下，比如：导电物质不透明，透明物质不导电，举例：金属薄膜、玻璃板、纯水、晶体、石墨等等物质。这都需要我们从物质的电性能，光学性能的微观材料结构中去发现与探索的。

1.2.1物质的电学性能

正如大家所熟知的，物质我们可以将它分为导体，绝缘体以及半导体。所以物质导电性是由物质电子能带结构构造所进行决定的。图1．2．1为不同导电性物质的示意图。图1．2．1中我们可以看到：Metal是金属能带结构，是因为金属体金属带中没有禁带，导电电子会被填充在导电带体中。导电电子可以在金属体金属带中自由移动，所以金属的导电性很强。图二是绝缘体图对应-S0绝缘体能带结构。从图中可以看出，上导体带与下导体带是分隔开的，所以我们就称并以禁带命名。之所以价带中充满着电子，所以传导带中没有电子在其中，所以金属带与金属体内是没有导电电子自由移动。禁带越大，电子就越不容易从价带跃迁到导带。结果表明，导电带是空心的，并且在材料体中没有可移动的导电电子，所以会导致材料绝缘。是因为半导体介于两种物质之间，所以能带结构在两方之间。半导体的能带中禁带宽度小，其中一部分价带电子既可以跃迁至导带结构，从而形成并且一部分的空穴和可移动电子，也可以使物质具有一定的导电性能。其导电性容易受到外界因素(比如如光照、温度等)因素的影响而发生较大变化的。

图 1导体、绝缘体及掺杂半导体的能带结构

其根据物质电阻率公式：

p=(nqp)^—1

公式中n表示载流子子浓度，q表示载流子电荷量，¨表示为载流子的迁移率。物质导电性除了和物质所含有载流子量有关，另外还与另一物理量有关：载流子迁移率。而¨的影响因素及其广泛与广为关注。当中包括、晶体的结晶性能、界面散射表面、温度、晶格散射表面等等外部因素的影响。

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