ito基础知识

ITO 是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，通常有两个性能指标：电阻率和透光率。以下是由我整理关于ito知识的内容，希望大家喜欢!

ITO的介绍

在化学上，ITO 是Indium Tin Oxides的缩写。

作为纳米铟锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。因此，铟锡氧化物通常喷涂在玻璃、塑料及电子显示屏上，用作透明导电薄膜，同时减少对人体有害的电子辐射及紫外、红外。

在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形，其中透光率达90%以上。ITO中其透光率和阻值分别由In2O3与SnO2之比例来控制，通常SnO2:In2O3=1:9。

目前ITO膜层之电阻率一般在5*10E-4左右，最好可达5*10E-5，已接近金属的电阻率，在实际应用时，常以方块电阻来表征ITO的导电性能，其透过率则可达90%以上，ITO膜之透过率和阻值分别由In2O3与SnO2之比例控制，增加氧化铟比例则可提高ITO之透过率，通常SnO2: In2O3=1:9，因为氧化锡之厚度超过200Å时，通常透明度已不够好---虽然导电性能很好。

如用是电流平行流经ITO脱层的情形，其中d为膜厚，I为电流，L1为在电流方向上膜厚层长度，L2为在垂直于电流方向上的膜层长主，当电流流过方形导电膜时，该层电阻R=PL1/dL2式中P为导电膜 之电阻率，对于给定膜层，P和d可视为定值，P/d，当L1=L2时，怒火正方形膜层，无论方块大小如何，其电阻均为定值P/d，此即方块电阻定义： R□=P/d，式中R□单位为：欧姆/□(Ω/□)，由此可所出方块电阻与IOT膜层电阻率P和ITO膜厚d有关且ITO膜阻值越低，膜厚越大。

目前在高档STN液晶显示屏中所用ITO玻璃，其R□可达10Ω/□左右，膜厚为100-200nm，而一般低档TN产品的ITO玻璃R□为100-300Ω/□，膜厚为20-30nm。

影响ITO阻值的因素

1、ITO玻璃之方块电阻

要确保走线电阻小，应酬让ITO玻璃方块电阻小，因为R□=P/d，则必须选P小，d适当大些的材料。

2、L1/L2

L1/L2即走线在平行电流方向与垂直电流方向上的长度比，在R□一定时，要保证走线电阻值小，就要让L1/L2小，当L1一定时，只有增大L2，也说法是在设计时，走线应尽可能加宽而当L2一定时，L1就要小，即走线宽度一定时，细线应尽可能短。

3、ITO阻值影响

在LCD显示屏设计当中，不仅要考虑走线布对ITO阻值的影响，还要考虑生产工艺对ITO阻值的影响，以便选择适当方块电阻的ITO玻璃，以便设计到制作的全面控制，生产高对比的LCD产品，这时高占空比及COG产品无为重要，如ITO膜厚的均匀性，因为ITO的靶材及工艺的不稳定，会使同样长度与宽度的ITO阻值发生变化，如目标值为10Ω时，其R□范围在8-12Ω之间，所以在生产中要使用ITO膜厚均匀的导电玻璃，以减少电阻的变化，其次为ITO玻璃的耐高温时性，酸碱性，因为通常LCD生产工艺中要使用高温烘烤及各种酸碱液的浸泡，而一般在300°C *30min的环境中，会使R□增大2-3倍，而在10wt%NaOH*5min及6wt%HCL*2min(60°C)下也会增到1.1倍左右，由此可知，在生产工艺中不宜采用高温生产及酸碱的长时清洗，若无法避免，则应尽量在低温下进行并尽量缩短动作时间。

透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide,TCO)是一种在可见光光谱范围(380nm <λ <780nm)透过率很高且电阻率较低的薄膜材料.TCO薄膜材料主要有CdO、In2O3、SnO2和ZnO等氧化物及其相应的复合多元化合物半导体材料.

(1)1907 年Badeker等人第一次通过热蒸发法制备了CdO透明导电薄膜,开始了对透明导电薄膜的研究和利用(2)十九世纪 50 年代分别开发出基于 SnO2和 In2O3的透明导电薄膜(3)随后的 30 年里又出现了ZnO基的薄膜

这个时期,TCO材料主要基于这三种体系:In2O3、SnO2、ZnO.然而,一种金属氧化物薄膜的性能由于材料包含元素固有的物理性质不能满足人们的要求.为了优化薄膜的化学和光电性质,实现高透射率和低电阻率,科学家们做了进一步的研究.

(4)20 世纪 90 年代,日本和美国一些科研机构开始了两种以上氧化物组成的多元化合物材料的研究与开发,通过调整成分与化学配比来获得所需的TCO材料目前,应用最多的几种TCO材料是:氧化铟锡(ITO,In2O3: Sn),掺铝的氧化锌(AZO,ZnO: Al),掺氟的氧化锡(FTO,SnO2: F),掺锑的氧化锡(ATO,Sn2O: Sb)等.

TCO的应用领域非常广,主要用于液晶显示器的透明电极、触摸屏、柔性OLED屏幕、光波导元器件以及薄膜太阳能电池等领域.

ITO透明导电薄膜发展历程

在透明导电氧化物薄膜中,ITO具有很高的可见光透射率(90%),较低的电阻率(10-4~10-3Ω?cm),较好的耐磨性,同时化学性能稳定.因此,ITO在TCO薄膜中的比重最高.

ITO在一般情况下为体心立方铁锰矿结构,是基于In2O3晶体结构的掺杂,In2O3中In原子是六配位,O原子是四配位.In2O3晶体结构中本征缺位(氧缺位)和Sn4+替代In位两种机制共同贡献了大量自由电子,因此ITO为n型半导体,载流子浓度在1021/cm3左右,为重掺杂.

ITO膜在LED中的作用是增加了光透过率：

ITO的微观结构。在SnO2中加入Sn后，Sn元素可以在铟镓晶格中取代，以SnO2的形式存在。由于In2O3中的in元素是三价的，当形成SnO2时，电子将贡献给导带。

同时，在一定的缺氧条件下产生氧空穴，形成载流子浓度为1020～1021CM-3，迁移率为10~30cm／vs.该机制提供了10-4Ω量级的低膜电阻率。

所以ITO薄膜具有半导体的导电性。Ito是一种宽能带薄膜，其禁带宽度为3.5-4.3ev。激发吸收阈值为3.75ev，相当于330nm波长。

因此，ITO薄膜的透射率很低。同时，由于载流子等离子体振动在近红外区域的反射，ITO薄膜在近红外区域的透光率也很低。

但ITO薄膜在可见光区域的透射率很好。由于材料本身特殊的物理和化学性质，ITO薄膜具有良好的导电性和可见光透过率。

扩展资料：

在国内，ITO薄膜设备的制造和发展是20世纪80年代开始的，主要是一些单体式的真空镀膜设备，由于ITO工艺和制成方法的限制，因此产品品质较差、产量较小，当时的产品主要用作普通的透明电极和太阳能电池等方面。

20世纪90年代初，随着LCD器件的飞速发展，对ITO薄膜产品的需求量也是急剧的增加，国内部分厂家纷纷开始从国外引进一系列整厂ITO镀膜生产线。

但由于进口设备的价格昂贵，技术服务不方便等因素，使许多厂商还是望而却步。80年代末，中国诞生了第一条TN-LCD用ITO连续镀膜生产线。

该生产线采用的工艺路线是将铟锡合金材料利用直流磁控溅射的原理沉积到基片的表面，并进行高温氧化处理，将铟锡合金薄膜转换成所需的ITO薄膜。

这种生产线的特点是设备的产能较低，质量较差，工艺调节复杂。90年代中期，随着国内LCD产业的发展，对ITO产品的需求量增大的同时，对产品的质量有了新的要求。

因此出现了第二代ITO镀膜生产线。该生产线不仅产量比第一代生产线有了大幅度的提升，同时由于直接采用ITO陶瓷靶材沉积ITO薄膜。

并兼容了射频磁控溅射沉积SiO2薄膜的工艺，使该生产线无论从产品的质量上、还是工艺可控性等方面与第一代生产线相比均有了质的飞跃。

参考资料来源：百度百科—ITO薄膜

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