4 ITO薄膜的制备方法
ITO成膜是铟深加工的一个重要方向,有着广阔的开发前景。ITO导电薄膜的制备方法较多,根据不同的生产原理,主要分为物理法和化学法两大类。物理法包括磁控溅射法(MS)、脉冲激光沉积法(PLD)、蒸发沉积和离子增强沉积等。化学法包括化学气相沉积(CVD)法、喷雾热分解法(SP)和近年来发展起来的大面积成膜的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法和均相沉淀法等;然而,目前具有商业价值的制备技术主要集中在溶胶-凝胶法、磁控溅射法和热解喷涂法三种,其中磁控溅射法的研究最为深入。
4.1 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是材料制备的湿化学方法中的一种新兴方法,其初始研究可追溯到1846年,J.J.Ebelmanl等人用SnCl4与乙醇发生水解并形成凝胶,然而这个发现在当时并未引起化学界的注意。直到20世纪30年代,德国W.Geffken证实用该方法可制备氧化物系光学薄膜时,溶胶-凝胶法才引起人们的注意。但在相当长的时间内,该技术进展缓慢,直到60年代末70年代初,随着Dislich等人以众多原料(如金属醇盐、醋酸盐、丙酮盐、硝酸盐、氯化物等)作为溶胶-凝胶法的前驱物,并用溶胶-凝胶法在玻璃表面镀覆多组分氧化物薄膜的专利发表后,才掀起了该法的研究热潮。
4.1.1 溶胶-凝胶法的基本原理
溶胶-凝胶法是指把金属有机物或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理成为氧化物或其它固体化合物的方法[29]。不论所用的起始原料为无机盐或金属醇盐,其主要反应步骤是前驱物溶于溶剂中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或醇解反应,生成物聚集成1nm左右的粒子并组成溶胶,经蒸发干燥转变为凝胶。基本反应原理如下:
(1)溶剂化
能电离的前驱物-金属盐的金属阳离子M2+吸引水分子形成溶剂单元M(H2O)n2+(2为M离子的价数),为保持它的配位物有强烈地释放H+的趋势,这时如有其它离子进入就可能产生聚合反应,但反应式极为复杂。
M(H2O)n2+→M(H2O)n-1(OH)(2-1)++H+ (1)
(2)水解反应
非电离式分子前驱物,如金属醇盐M(OR)n(n为金属M的原子价)与水反应,反应可延续进行,直至生成M(OR)n。
M(OR)n+ xH2O→ M(OH)x(OR)n-x + xROH (2)
(3)缩聚反应
缩聚反应可分为脱水缩聚和脱醇缩聚,其反应生成物是各种尺寸和结构的溶胶体粒子。
脱水缩聚:
—M—OH + HO—M→—M—O—M—+H2O (3)
脱醇缩聚:
—M—OR+HO—M→—M—O—M—+ROH(4)
<<上一页[1][2][3][4][5][6]下一页>>
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
