ITO导电膜的原理是什么

 

所谓ITO导电膜，指的就是一种透明茶色或黄偏灰色的薄膜状氧化铟锡膜，核心成分就是90%的In2O3和10% 的SnO2。

由于ITO导电膜是一种电学传导和光学透明的组合材料，所以它天然地适用于液晶显示器、平板显示器、触控屏幕等诸多科技产品。

透明ITO导电膜

一、ITO膜为什么可以导电

从物理学上讲，氧化铟锡膜是一种直接跃迁宽禁带半导体材料，其晶体结构是立方铁锰矿结构。由于在In2O3形成过程中没有构成完整的理想化学配比结构，结晶结构中缺少氧原子(氧空位) ，因此存在过剩的自由电子，这使得ITO膜具备了一定的电子导电性。

透明ITO导电膜

同时，如果利用高价的阳离子如Sn掺杂在In2O3 晶格中代替In^3+的位置，则会增加自由导电电子的浓度，进而提高氧化铟的导电性。在ITO薄膜中，Sn一般以Sn^2+或Sn^4+的形式存在，由于In在In2O3中是正三价，Sn^4+的存在将提供一个电子到导带，相反Sn^2+的存在将降低导带中电子的密度。

透明ITO导电膜

二、如何解决暗色ITO膜透过率低的问题

前面我们说了，ITO膜的颜色是茶色或黄偏灰色，这主要是因为SnO材料本身是暗褐色。也正因为此，ITO膜对可见光的透过率较差。进而，在低温沉积过程中，Sn在ITO中主要以SnO的形式存在，导致较低的载流子浓度和高的膜电阻。

透明ITO导电膜

那么，从技术层面，我们该如何解决暗色ITO膜透过率低的问题呢？

目前，比较常用的方法是退火处理。这样做的好处是，一方面能促使SnO向SnO2转变，使薄膜进一步氧化，另一方面促使薄膜中多余的氧脱附，从而降低膜电阻，提高ITO膜透过率。

ITO导电膜，实际上就是我们常用的ITO导电玻璃表面的那层薄膜，其应用范围非常广泛，这里不再赘述了。