显示器（SN/TN-LCD、TFT-LCD）、等离子显示器（PDP）、有机发光二极管显示器（OLED）、屏蔽及防辐射玻璃等领域的广泛应用。
1.1.2 IT0薄膜的半导体特性
ITO薄膜典型参数：
〃 晶体结构 立方晶格 〃 晶格常数 10.118? 〃 线膨胀系数 10.2×10/℃
〃 电阻率 1.77×10～1.2×10 Ω〃cm 〃 载流子浓度 1×l0～l.3×10cm 〃 霍尔迂移率 26～40cm/V〃sec 〃 折射率 1.68～2.48 〃 可利用的方阻范围 5Ω/□～2kΩ/□ 〃 电阻温度系数 200×10/℃ 〃 氧空位扩散系数 4×10cm/sec
〃 可见光吸收 1～8％(视工艺条件而异)
ITO透明导电膜是指对于可见光透过率高，平均透光率Tavg大于80％，而且薄膜的电导率要高，薄膜材料的电阻率小于10Ω〃cm的薄膜材料。由固体物理理论可知，要制备具有导电性的ITO薄膜，首先就要控制ITO薄膜材料的费米半球的位臵，采用“杂质半导体”技术，可制备出性能优异的透明导电薄膜。
5
-3
13
2-6219
21
-3
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-2
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1.1.2.1 IT0薄膜的电学性质
ITO薄膜是通过电子与空穴激发进行导电的，从而具有电学性能。掺锡和形成氧空位使载流子密度ne增加，进而使得薄膜的电导率σe大。掺锡反应可表示为： In203+xSn→In
4+
3+2-X
(Sn.e)〃OxIn (1-1)
4+3+3+
形成氧空位的反应式为； In203→In
4+3+2-X
(InX.2e)〃O
3+
2+2-3-X
+x/2O2 ↑ (1-2)
四价Sn与三价In产的离子半径较为接近．所以四价Sn很容易把三价In臵换出来，从而转变为Sn〃e，由于电子e和Sn束缚较弱，会有大量的电子存在；另一方面，氧离子(O)脱离原晶格，存在的电子使In转变为In，从而ITO 薄膜电导率与透光率较高。 1.1.2.2 IT0薄膜的光学性质
ITO的光学及部分机械性能
（1）导电性能好，电阻率可达10Ω〃cm； （2）可见光透过率高，可达 85%以上； （3）对紫外光具有吸收性，吸收率≥85%； （4）对红外光具有高反射性，反射率≥80%； （5）对微波具有高衰减率，衰减率≥85%；
（6）膜层硬度高、耐磨、耐普通条件下的化学腐蚀； （7）膜加工性能好，便于刻蚀等。
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2-3+
+
4+
4+
3+
4+
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图1.1.2.2 在聚酯薄膜衬底上IT0薄膜的光学特性
1TO薄膜还是透光性能(在可见光范围)较好的材料之一，实验发现透明导电膜存在“蓝移”现象，“蓝移”现象随掺杂比增大而越加明显。T Minami等研究了ZnO-In203，ZnO-V205，In203-CaInO3等薄膜，其中In4Sn3012薄膜的可见光Tavg(平均透光率)大于96％，Zn2In205薄膜的可见光Tavg＞95％。由于ITO薄膜在红外光区和紫外光附近存在强吸收，因此限制了其在紫外光电子器件和集成方面的应用，目前人们利用复合膜系(如纳米Au基复合膜)和设计新的材料成分来拓展透明导电薄膜的透射光范围。
表1.1.2 透明导电膜的技术指标
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1.1.3 ITO薄膜制备技术
IT0薄膜制备工艺有很多种，常见的有磁控溅射、真空反应蒸发、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、电子回旋共振(ECR)微波等离子体反应蒸发沉积、喷射热分解与脉冲激光沉积等。其中，上述的制备工艺都有其优缺点，根据ITO薄膜材料的使用要求选择相应制备工艺，因为ITO薄膜材料的制备工艺从本质上决定了制备材料的性质。随着ITO薄膜材料应用范围的扩展，一些新的制备工艺也正逐步得到研究，这些改进的制备工艺，可以得到透射率高、电阻率低且表面形貌好的ITO薄膜材料。其中需要注意的是薄膜材料的生长温度，因为合适的生长温度可以使得薄膜与基板附着性要好，这样容易得到大面积的均匀薄膜且制膜成本较低。
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掺杂离子分别是锡(Sn)、钛(Ti)和锆(Zr)
图1.1.3.1 In203膜中的电子浓度n与掺杂离子浓度c之间的关系
通常靶材制备中往往掺杂2%～10%的锡。由于这些锡离子可以代替铟晶格中的位臵，使它可以得到最大的导电率。氧化铟锡膜层用分子式In203:Sn表示，它就是ITO膜。图1.1.3.1中实线表示自由电荷载体（此处为电子）的浓度N可能达到的最大浓度。如果所有参加掺杂的离子都嵌入到主晶格中，那么这个浓度就决定于掺杂离子的浓度c。从图1.1.3.1 中可以看出，当锡离子浓度c超过6%之后，再增加掺杂量也不能提高自由电荷载体的浓度N。这就是说，使用的离子不再能全部嵌入到主晶格之中了。超过临界掺杂浓度之后，主晶格发生了变化。
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