新型Ag-ITO復(fù)合薄膜的制備、微結(jié)構(gòu)及光電性質(zhì)表征.pdf

1、由高反射、高電導(dǎo)的金屬材料和透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的透反射式高電導(dǎo)復(fù)合薄膜，因?yàn)榫哂歇?dú)特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，對該復(fù)合體系開展研究具有重要的理論意義和實(shí)用價值。在液晶顯示領(lǐng)域?qū)⑵渥鳛長CD顯示器件的下電極材料，開發(fā)出新型透反射式技術(shù)已成為現(xiàn)代LCD顯示領(lǐng)域中一項不可或缺的技術(shù)。 本文制備了透反射式高電導(dǎo)Ag-ITO系列復(fù)合薄膜，從實(shí)驗(yàn)上和理論上重點(diǎn)研究了薄膜的光電特性與薄膜組分及微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并建立了用效能因子和分光比共同評價新型透反

2、射式高電導(dǎo)復(fù)合薄膜綜合品質(zhì)因素的體系。研究目的在于探索新的、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異的透反射式高電導(dǎo)光電功能薄膜材料，推進(jìn)Ag-ITO復(fù)合薄膜在新型透反射式LCD顯示技術(shù)中的應(yīng)用。 本文主要研究內(nèi)容如下： 1．在透反射式高電導(dǎo)Ag-ITO復(fù)合薄膜體系的設(shè)計和光電特性的表征中，會涉及到Ag組分處于低維狀態(tài)時的微結(jié)構(gòu)和光電特性。所以，專門用直流濺射技術(shù)制備了不同厚度的Ag膜，并用X射線衍射，表面輪廓儀，紫外-可見光分光光度計和四探針測試

3、儀對不同厚度Ag膜的微結(jié)構(gòu)、膜厚以及光電特性特進(jìn)行了研究。 2．用X射線衍射、X射線光電子能譜、表面輪廓儀，紫外-可見光分光光度計和四探針測試儀研究了熱處理前后直流濺射ITO薄膜的微結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分、膜厚以及光電特性特。 3．探索了用直流磁控濺射制備透反射式高電導(dǎo)Ag-ITO復(fù)合薄膜的方法，制備了不同Ag膜膜厚的Ag-ITO復(fù)合薄膜。X射線衍射分析表明，Ag-ITO復(fù)合薄膜中，ITO保持In<,2>O<,3>體心立方的晶體

4、結(jié)構(gòu)不變；隨著Ag膜厚度的增加，ITO(222)衍射峰強(qiáng)度逐漸增加， (400)衍射峰強(qiáng)度總體呈下降趨勢；Ag僅出現(xiàn)了衍射角為38。左右的(111)衍射峰。 4．用紫外．可見光分光光度計和四探針測試儀研究了復(fù)合薄膜的光電特性。研究結(jié)果表明，Ag膜的微結(jié)構(gòu)和厚度對復(fù)合薄膜的光電行為有著重要的影響。隨著Ag膜厚度的增加，Ag從顆粒膜狀態(tài)向連續(xù)膜狀態(tài)過渡；Ag-ITO薄膜在可見光范圍內(nèi)的平均透射率和反射率逐漸增大，對可見光的吸收呈逐漸

5、降低趨勢；Ag-ITO復(fù)合薄膜電阻率呈下降趨勢，導(dǎo)電性能增強(qiáng)。特別注意到，當(dāng)Ag膜厚度為12.5nm時，Ag-ITO復(fù)合薄膜的電阻率比單層ITO薄膜的電阻率下降了一個數(shù)量級。用多光束透反射和并聯(lián)電阻理論模型對透反射式高電導(dǎo)Ag-ITO復(fù)合薄膜獨(dú)特的光電行為做出了定性的解釋。 5．提出透反射式高電導(dǎo)薄膜效能因子和分光比的概念，并以此為基礎(chǔ)，建立評價Ag-ITO復(fù)合薄膜以及一類透反射式導(dǎo)電薄膜品質(zhì)因素的普適評價標(biāo)準(zhǔn)。 本文的

6、創(chuàng)新點(diǎn)為： ◆率先提出采用具有高反射和高電導(dǎo)的金屬材料Ag和透明導(dǎo)電材料ITO以納米形式復(fù)合，形成新型的透反射式高電導(dǎo)Ag-ITO復(fù)合薄膜，并通過控制Ag的復(fù)合量來控制復(fù)合薄膜的光透反射性能和導(dǎo)電性能。并提出將復(fù)合薄膜作為LCD下電極材料，研制開發(fā)新型的透反射式LCD顯示器件。 ◆提出基于透射光譜，利用橢偏解譜軟件FilmWizard和非線性回歸分析軟件1stOpt，以多光束透反射模型擬合得到薄膜厚度和光學(xué)常數(shù)的新方法。