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蔡 珣 等：可调的透明导电膜研究进展 1 可调的透明导电膜研究进展* ∗ 蔡 珣 （上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240 ） 摘 要： 简述了透明导电薄膜材料，特别是对目前研 大屏幕、高分辨显示器的问世，低阻的透明导电膜作为 究比较活跃的透明导电氧化物（TCO ）及金属基复合透 其列电极材料的FPDs是未来显示器的主流。ITO 的电导 明导电多层膜的发展现况和趋势；同时从选材、膜层设 性因其半导体导电机制的关系，其理论最佳电导率为 计、制备方法到工艺制定，研究透明导电膜光电性能诸 4 －1 -1[3] 2.5 ×10 Ω cm ，故在大尺寸平面显示器上应用受到 多影响因素和规律，探讨D/M/D 多层膜的微观结构与其 限制。何况，铟（In ）在自然界属稀贵金属，其资源稀 光电性能的内在联系，以及多层膜的热稳定性和界面反 缺，In矿的品位又很低，生产成本高昂。因此，就迫切 应等问题，并采用电介质TiO2 与金属Ag 交替生成 需要寻找光电性能更佳、制造成本更低的透明导电膜。 TiO /Ag/TiO 三明治结构制备了几种具有优异光电性能 在降低氧化物透明导电膜（TCO ）的电阻和生产成 2 2 的透明导电膜。经优化设计的纳米多层膜具有奇特的光 本方面，尽管后来开发的掺杂的ZnO ∶Al(ZAO) 、 电性能可调性，根据需要，用于平面显示器透明电极， [4,5] [6] Zn In Sn O （ZITO ） 、In O ∶Mo （IMO ） 、 3 1.975 0.025 6 2 3 太阳能电池板等的在可见光区具有高的透过率(T550 ≥ ZnO-In O -SnO 、In Sn O 等取得了不少进展，但到目 2 3 2 4 3 12 90%)和在红外光区高的反射率(R2500 ≥90%) ，其方块电 前为止，所有开发的新型氧化物透明导电膜载流子浓度 阻仅为5Ω/sq ；而用于紫外固化的则在紫外固化的主峰 21 -3 [3] 还没有突破ITO 的 10 cm 的界限 ，即电阻率低于ITO 365nm处具有高的透射率(T365 ≥80%) ，而在 1600nm的 的新型TCO还未见报道，ITO仍然是目前最好的TCO材 红外波段反射率也超过了90%。 料。因此，我们认为要进一步降低透明导电薄膜的电阻 关键词： 氧化物透明导电膜；D/M/D 纳米多层膜; 光 率，提高其光学性能应另辟蹊径。 电性能；微观结构；可调性 从导电的角度，金属导电性好，如Ag和Cu 的电阻 中图分类号： O484.4+ 1；TM24 文献标识码：A 率比ITO 的低近两个数量级，然而金属一般只有当其厚 文章编号： 1001-9731 （2007 ）增刊-0001-06 度低于 20nm 时才透光。若选用厚度＜20nm高导电性能 1 引 言