[发明专利]低温沉积柔性晶态氧化铟锡透明导电薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料技术，特别涉及低温下沉积柔性晶态氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜的制备方法的技术。

背景技术

氧化铟锡薄膜，是一种典型的TCO薄膜，由于其具有高可见光透过率，低电阻率，高电子迁移率，低红外发射率以及良好的加工性能，便于刻蚀，膜层硬度高等优异性能，使其在工业上广泛应用于平板液晶显示、有机发光二极管、太阳能电池等许多领域，形成了一定的市场规模。

近几年来，随着有机光电器件的不断发展，具有可挠曲、耐冲击等优点的柔性ITO薄膜（氧化铟锡透明导电薄膜）薄膜受到人们的关注，适应了当前电子器件向小型化和轻便化方向发展的趋势，但相对于硬质衬底而言，目前常用的柔性衬底存在两大缺点：1）不耐高温；2）与薄膜材料的匹配性不好，薄膜不易附着。因此不断改进成膜技术，在低温下制备出性能优良的柔性ITO薄膜是未来发展的方向。

研究发现，由于柔性衬底的软化温度很低，在低温下沉积的柔性ITO薄膜多处于非晶态，而非晶态的ITO透明导电薄膜具有容易磨损、方阻不稳定、耐候性差、可见光透过率低及使用寿命短等缺点，使得ITO结晶的条件一直制约着柔性晶态ITO薄膜的发展。

发明内容

本发明的目的是要克服目前低温下沉积的柔性ITO薄膜多处于非晶态的问题，提供一种低温沉积柔性晶态氧化铟锡透明导电薄膜的制备方法。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，低温沉积柔性晶态氧化铟锡透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对衬底进行清洁，放入磁控溅射反应室基底；

步骤2、将中间薄膜靶材放入磁控溅射反应室靶位，靶位与基底相对应并具有一定垂直距离；

步骤3、利用高真空多功能射频溅射镀膜设备，对磁控溅射反应室进行抽真空；

步骤4、抽真空完毕后选择第一氧氩比通入高纯度氩气和氧气，保持第一工作气压；

步骤5、射频磁控溅射在衬底上沉积中间薄膜层；

步骤6、将中间薄膜靶材更换为ITO靶材，对磁控溅射反应室进行抽真空；

步骤7、抽真空完毕后选择第二氧氩比通入高纯度氩气和氧气，保持第二工作气压；

步骤8、射频磁控溅射在中间薄膜层上沉积ITO薄膜层。

具体的，步骤1中，所述衬底为透明柔性衬底。

进一步的，所述透明柔性衬底为苯二甲酸乙二酯（PET）衬底或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）衬底。

具体的，步骤5中，所述中间薄膜层为氧化铝薄膜层或二氧化钛薄膜层或硅薄膜层或二氧化硅薄膜层。

再进一步的，步骤2中，所述中间薄膜靶材为高纯度的氧化铝靶材或二氧化钛靶材。

具体的，步骤1中，所述对衬底进行清洁的方法为：将衬底依次放入去离子水、乙醇及去离子水中超声清洗，之后利用高纯度氮气进行干燥，清洁完毕。

再进一步的，所述将衬底依次放入乙醇及去离子水中超声清洗的具体方法为：去除衬底表面油垢，然后用清水清洗残留在衬底表面的污垢，清洗干净后，放入去离子水中，用超声波清洗8分钟，再置入无水乙醇中，用超声波清洗5分钟，最后再将其置入去离子水中，用超声波清洗8分钟。

具体的，步骤3及步骤6中所述抽真空是指将磁控溅射反应室抽真空至5×10^-4Pa。

再进一步的，步骤4中，所述第一工作气压为0.9Pa至1.1Pa；步骤7中，所述第二工作气压为0.7Pa至0.9Pa。

具体的，步骤5中，所述射频磁控溅射的功率为130W至150W，此时靶位与基底之间的垂直距离为110nm至130nm，中间薄膜层的溅射时间为6至30分钟，厚度为15nm-150nm。

再进一步的，步骤8中，所述射频磁控溅射的功率为130W至150W，此时靶位与基底之间的垂直距离为90nm至110nm，ITO薄膜层的厚度为270nm至300nm，溅射时间为80分钟。

具体的，所述ITO薄膜层的溅射时间为80分钟是指：先溅射40分钟，再冷却30分钟后再溅射40分钟。

本发明的有益效果是，在本发明方案中，通过上述低温沉积柔性晶态氧化铟锡透明导电薄膜的制备方法，生成的ITO薄膜具有低温沉积、导电性好、可见光透过率高及附着力强等优点，是一种柔性的结晶态透明导电薄膜，可广泛应用于触摸屏等电子领域。

附图说明

图1为本发明低温沉积柔性晶态氧化铟锡透明导电薄膜的制备方法所得ITO薄膜的结构示意图；