[发明专利]一种二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜，其特征在于：包括依次叠加设置的第一二氧化锡膜、铜膜和第二二氧化锡膜，其中，铜膜的厚度小于10nm，大于等于1nm，二氧化锡膜的厚度为50-150nm，且二氧化锡为非晶态薄膜；

所述二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

以氩气为等离子气源，以氧气为反应气体，在衬底上依次溅射第一二氧化锡膜、铜膜和第二二氧化锡膜，其中，二氧化锡膜采用远源等离子体溅射技术反应溅射沉积，铜膜采用直流溅射法溅射沉积；

所述衬底为玻璃或柔性衬底；

溅射过程中，衬底的温度为20-30℃；

衬底使用前依次置于丙酮、异丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗，每次清洗时间为15-25min，清洗温度为45-55℃；

反应溅射过程中，氩气流量为60-80sccm，溅射腔体内的压力为3.7×10^-3-4.0×10^-3mbar；向腔室内通入氧气后，待腔室内的气压和靶材的电压稳定后，再开始进行反应溅射沉积薄膜；

反应溅射制备二氧化锡薄膜时氧气的流量为1-10 sccm，等离子体发射源功率为500-1200 W，靶材加速偏压功率为100-300W，二氧化锡溅射时间为2-15min；

通过控制中间层铜薄膜的厚度来调控透明导电膜的光电性能，直流溅射铜薄膜时间为0-135 s，不包含0s，铜薄膜厚度小于10nm，大于等于1nm；

反应溅射过程中，溅射温度为20-50℃；

在反应溅射沉积薄膜之前，还包括对靶材进行预溅射的步骤，对靶材施加的偏压要从低开始，递增，直至升高至所需的靶材偏压功率。

2.根据权利要求1所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜，其特征在于：第一二氧化锡膜的厚度为90-110nm，第二二氧化锡膜的厚度为90-110nm。

3.权利要求1-2任一所述二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

以氩气为等离子气源，以氧气为反应气体，在衬底上依次溅射第一二氧化锡膜、铜膜和第二二氧化锡膜，其中，二氧化锡膜采用远源等离子体溅射技术反应溅射沉积，铜膜采用直流溅射法溅射沉积。

4.根据权利要求3所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：所述衬底为玻璃或柔性衬底；

溅射过程中，衬底的温度为20-30℃；

衬底使用前依次置于丙酮、异丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗，每次清洗时间为15-25min，清洗温度为45-55℃。

5.根据权利要求3所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：反应溅射过程中，氩气流量为60-80sccm，溅射腔体内的压力为3.7×10^-3-4.0×10^-3mbar；向腔室内通入氧气后，待腔室内的气压和靶材的电压稳定后，再开始进行反应溅射沉积薄膜；

反应溅射制备二氧化锡薄膜时氧气的流量为1-10 sccm，等离子体发射源功率为500-1200 W，靶材加速偏压功率为100-300W，二氧化锡溅射时间为2-15min；

直流溅射铜薄膜时间为0-135 s，不包含0s，铜薄膜厚度小于10nm，大于等于1nm；

反应溅射过程中，溅射温度为20-50℃。

6.根据权利要求3所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：锡靶材和铜靶材的纯度为4N-5N。

7.根据权利要求3所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：在反应溅射沉积薄膜之前，还包括对靶材进行预溅射的步骤，对靶材施加的偏压要从低开始，递增，直至升高至所需的靶材偏压功率。

8.根据权利要求3所述的二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜的制备方法，其特征在于：对靶材施加的开始偏压为40-60W，递增数值为40-60W。

9.权利要求1-2任一所述二氧化锡/铜/二氧化锡多层透明导电薄膜在平板显示器、太阳能电池、微波屏蔽和防护镜、传感器领域中的应用。