ITO薄膜在溶液中電化學(xué)行為研究.pdf

1、氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)透明導(dǎo)電薄膜作為一種把光學(xué)透明性能與電學(xué)導(dǎo)電性能結(jié)合在一體的光電材料,問世五十多年以來,在太陽能電池、平板顯示、防霜玻璃、氣敏器件、節(jié)能建筑窗和航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí),近年來氧化銦錫透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極,被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)活性物質(zhì)的電化學(xué)沉積制備及其光電性質(zhì)研究的領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中,ITO薄膜在一定溶液環(huán)境下的電化學(xué)穩(wěn)定性成為一個(gè)非常重要的問題,本文以商用玻璃基ITO薄

2、膜為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了其在堿性溶液中陽極和陰極極化過程的電化學(xué)行為,系統(tǒng)的研究了堿性溶液中陰極極化腐蝕過程的反應(yīng)參數(shù)對(duì)于反映速率和程度的影響規(guī)律,提出了ITO薄膜在堿性溶液中陰極極化腐蝕的詳細(xì)過程和機(jī)理,得到如下結(jié)論:
　　 1、ITO薄膜在陽極處理后(約+1.5 V(vs SCE))保持了穩(wěn)定的成分和結(jié)構(gòu),但經(jīng)陰極處理后(約-1.5 V(vs SCE))發(fā)生了嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕?？梢姽馔干渎?電導(dǎo)率的大幅下降。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為ITO中

3、的In3+粒子被還原為金屬態(tài)In沉積在ITO表面。反應(yīng)的化學(xué)方程式為
　　 陰極反應(yīng):In2O3+3H2O+6e→2In+6OH-
　　 陽極反應(yīng):4OH-→O2(g)+2H2O+4e
　　 2、陰極極化程度的加強(qiáng)、pH值的增加以及Cl-離子濃度的增加均能使ITO薄膜在堿性溶液中腐蝕速度加快,腐蝕程度增強(qiáng)。
　　 3、對(duì)ITO薄膜電極的電化學(xué)阻抗譜和等效電路的研究表明,ITO薄膜電極固液界面的傳遞電阻很大