有关透明导电膜的研究分析

透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，主要有金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。金属膜系导电性能好，但是透明率差。

透明导电膜最近研究

最近几年来国内外的研究者分别在低温制备的设备、工艺、薄膜的表面改性、多层膜系的设计和制备工艺方面进行了深入的研究。例如，Wu Wen-Fa等利用R.F磁控溅射工艺在不加热的聚碳酸酯（PC）衬底上制备了厚度为250mm，电阻率为6× ~2（Ω·cm），透过率为74%~90%；Park Sung Kyu等利用R.F磁控溅射工艺在低温聚合物PES上制备了110nmITO，方块电阻是20O/□，透过率80%，但是表面的粗糙度较大；法国的David等，利用In-Sn合金靶在100℃下沉积在聚合物上的ITO薄膜透过率为85%，电阻率为~0.003Ω·cm，表面粗糙度为15-50，美国的Daeil.KIM用直接金属离子束沉积（DMIBD）方法在70℃的条件下制备的ITO薄膜最高透过率为85%，最低电阻率为4×Ω·cm，表面质量比较高；此外还有一些研究人员利用脉冲激光沉积（PLD），电子束热蒸发和金属离子辅助溅射等方法在低温甚至在室温的条件下进行高质量塑基的薄膜制备。

国内的贾永新在150℃基板条件下制备出了透过率为80%左右ITO薄膜，但没有见电阻和表面特性的报道；近年来李育峰等利用微波等离子体辅助方法在120℃的基片上沉积的薄膜透过率大于85%，但方块电阻大于100O/□，表面特性没有报道；马瑾等在塑料衬底上在80℃-100℃的条件下制备出了透过率大于84%，电阻率~0.001量级的薄膜。

综上所述，国内在低温尤其常温下制备ITO薄膜方面研究还不够充分、不够全面；并且研究制备方法也比较单一，与国外有比较大的差距。近年来国外尤其日本和韩国分别在低温沉积技术、薄膜生长机理和薄膜表面改性方面进行了深入的研究，在保证不对薄膜衬底产生破坏的情况下，在低温甚至室温的条件下制备出了薄膜电阻率低于5×Ω·cm，透过率大于85%，表面的粗糙度小于2nm的ITO薄膜。

透明导电膜玻璃介绍

透明导电膜（TCO）玻璃不仅具有导电性，同时具有透光性，具有广泛的应用前景。透明导电膜玻璃分为三种：ZnO基TCO薄膜、多元TCO薄膜、高迁移率TCO薄膜。

透明导电膜玻璃分类

透明导电膜玻璃，根据用户的不同需求，主要分为以下三种类型：

1）、ZnO基TCO薄膜：ZnO的光学禁带宽度约为3.2 eV，对可见光的透明性很好，Zn的蕴藏丰富，无毒，价格便宜，比ITO更容易蚀刻。因此，近十几年来，ZnO已成为TCO薄膜的热门研究材料，被期待成为平板显示器中ITO薄膜的替代材料。本项目的掺杂ZnO薄膜的性能已可以与ITO薄膜相比，并解决了大面积高速均匀成膜工艺等问题。

2）、多元TCO薄膜： 开发适合特殊用途的TCO薄膜，将各种TCO材料进行组合，制备出一些具有新特点的TCO薄膜。由TCO材料组合构成的多元TCO薄膜，可以通过改变组分而调整薄膜的电学、光学、化学和物理性质，从而获得单一TCO材料所不具备的性能，满足某些特殊场合的需要。

3）、高迁移率TCO薄膜：在吸收不是非常严重的情况下，TCO薄膜对可见光的吸收是随着自由载流子浓度的增大而增大，但随着载流子迁移率的增大而减小，TCO薄膜的透明区域波长上限主要由载流子浓度确定，随着它的增大而减小，故采用提高载流子迁移率的方法来降低TCO薄膜的电阻率不必牺牲其光学性能。对于电子器件或导线，载流子迁移率是确定其响应速度和功耗的主要因素之一。本项目也可提供一种IMO薄膜的透明导电膜技术，其可见光平均透射率（含1.2 mm厚玻璃基底）超过80%，电阻率低至1.7×10Ω.cm。

透明导电膜玻璃主要技术指标及产品规模

光谱透过率：为了能够充分地利用太阳光，TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。为了提高转换效率，要求对可见光的高透过率Tavg》80%。

导电性能：TCO导电薄膜的导电原理是在原本导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素，使半导体的导电性能发生显著变化。这些微量元素被称为杂质，掺杂后的半导体称为杂质半导体。氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中，提高导电率，它的导电性能是最好的，最低电阻率达10-5Ωcm量级。

雾度：为了增加薄膜电池半导体层吸收光的能力，光伏用TCO玻璃需要提高对透射光的散射能力，这一能力用雾度（Haze）来表示。雾度即为透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观。以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。一般情况下，普通镀膜玻璃要求膜层表面越光滑越好，雾度越小越好，但光伏用TCO玻璃则要求有一定的光散射能力。

激光刻蚀性能：薄膜电池在制作过程中，需要将表面划分成多个长条状的电池组，这些电池组被串联起来用以提高输出能效。因此，TCO玻璃在镀半导体膜之前，必须要对表面的导电膜进行刻划，被刻蚀掉的部分必须完全除去氧化物导电膜层，以保持绝缘。刻蚀方有化学刻蚀和激光刻蚀两种，但由于刻蚀的线条要求很细，一般为几十微米的宽度，而激光刻蚀具有沟槽均匀，剔除干净，生产效率快的特点。