CN104513966A - 一种射频磁控溅射制备ito薄膜的方法及ito薄膜 - Google Patents

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Abstract

一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法及ITO薄膜，包括如下步骤：1）制备粉末靶材：先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后压制成型；2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片置于真空溅射腔室内；3）将通入氧气和氩气流量比调整为0.1：14~16，设置镀膜功率为150w~175w，镀膜时间为3~4h，溅射气压为1.0~1.2Pa，基片的加热温度为300~400℃；4）溅射完毕后将已镀膜基片进行退火处理即得所述薄膜。该发明以粉末靶材来制备薄膜，极大降低ITO薄膜的制备成本，而且性能优越，符合工业生产和应用的要求。

Description

一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法及ITO薄膜
技术领域
本发明涉及镀膜技术领域，具体是涉及一种磁控溅射制备ITO薄膜的方法及ITO薄膜。
背景技术
ITO薄膜良好的导电性能、透光率和高的红外反射而被广泛应用于大屏幕液晶显示器、彩色等离子体显示器和电场致发光显示器等高科技领域，可用于卫星的空间防静电、玻璃除霜、制造液晶显示器的透明电极等。ITO的制备常用方法有CVD（化学气相沉积）、PVD（物理气相沉积）、SOL-GEL（溶胶-凝胶法）、微波ECR等离子体反应沉积、脉冲激光沉积和喷射热分解等，而磁控溅射沉积技术具有成膜率高、均匀性好、针孔少、纯度高、膜厚可控、重复性好、可大面积成膜等优点而得到广泛研究和应用。
采用粉末靶材制备了具有良好光电性能的ITO薄膜，特别是通过实验发现，在射频磁控溅射法下，采用粉末靶材是可以获得与高密度陶瓷靶材相同性能的ITO薄膜，这意味着，ITO靶材由粉末压实即可，不需要烧结成陶瓷，这将极大降低ITO薄膜的制备成本。但对于粉末靶材制备ITO薄膜的相关制备参数还需要进行系统的研究，对粉末靶材性能与ITO薄膜之间的相互影响关系还需要深入探索。
发明内容
基于此，本发明提供了一种价格便宜，性能优越的射频磁控溅射制备ITO薄膜的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法，包括如下步骤：
1）制备粉末靶材：先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后压制成型；
2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片和置于真空溅射腔室内；
3）向真空溅射腔室内通入氧气和氩气，并将通入氧气和氩气流量比调整为0.1：14~16，设置镀膜功率为150w~175w，镀膜时间为3~4h，溅射气压为1.0~1.2Pa，基片的加热温度为300~400℃；
4）溅射完毕后将已镀膜基片进行退火处理即得所述薄膜。
进一步地，所述步骤1）在模具内垫上滤纸。
进一步地，所述压制力度为100Mpa，压制时间为10分钟。
进一步地，所述的氧气和氩气比为0.1：16，镀膜功率为150w~175w，镀膜时间为4h，溅射气压为1Pa，基片的加热温度为300℃。
进一步地，步骤4）所述的退火温度为500~550℃。
本发明的有效效果为：本发明以粉末靶材来制备薄膜，极大降低ITO薄膜的制备成本，而且性能优越，通过本发明方法制得的薄膜的晶型皆是（400）晶面的择优取向，薄膜的结晶质量高，而且薄膜颗粒更均一，表面光滑，颗粒边界也明显，粒度分布均匀，薄膜致密，其晶粒尺寸大小均匀，排列紧致，符合工业生产和应用的要求。
具体实施方式
实施例1
一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法，包括如下步骤：
1）制备粉末靶材：在模具内垫上滤纸，先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后用100Mpa的压力压制成型，压制时间为10分钟；
2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片和置于真空溅射腔室内；
3）向真空溅射腔室内通入氧气和氩气，并将通入氧气和氩气比调整流量为0.1：16，设置镀膜功率为175w，镀膜时间为4h，溅射气压为1.0Pa，基片的加热温度为300℃；
4）溅射完毕后将已镀膜基片在退火温度为500℃下进行退火处理，即得所述薄膜。
  实施例2
一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法，包括如下步骤：
1）制备粉末靶材：在模具内垫上滤纸，先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后用100Mpa的压力压制成型，压制时间为10分钟；
2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片和置于真空溅射腔室内；
3）向真空溅射腔室内通入氧气和氩气，并将通入氧气和氩气流量比调整为0.1：14，设置镀膜功率为150w，镀膜时间为3h，溅射气压为1.2Pa，基片的加热温度为400℃；
4）溅射完毕后将已镀膜基片在退火温度为550℃下进行退火处理，即得所述薄膜。
  实施例3
一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法，包括如下步骤：
1）制备粉末靶材：在模具内垫上滤纸，先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后用100Mpa的压力压制成型，压制时间为10分钟；
2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片和置于真空溅射腔室内；
3）向真空溅射腔室内通入氧气和氩气，并将通入氧气和氩气流量比调整为0.1：15，设置镀膜功率为150w，镀膜时间为4h，溅射气压为1.0Pa，基片的加热温度为300℃；
4）溅射完毕后将已镀膜基片在退火温度为530℃下进行退火处理，即得所述薄膜。

Claims (5)

1.一种射频磁控溅射制备ITO薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）制备粉末靶材：先将ITO粉体注入到模具中，铺平，封闭模具后压制成型；
2）将步骤1）制备好的靶材和具有导热性能的基片置于真空溅射腔室内；
3）向真空溅射腔室内通入氧气和氩气，并将通入氧气和氩气流量比调整为0.1：14~16，设置镀膜功率为150~175w，镀膜时间为3~4h，溅射气压为1.0~1.2Pa，基片的加热温度为300~400℃；
4）溅射完毕后将已镀膜基片进行退火处理即得所述薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射制备ITO薄膜的方法，其特征在于：在步骤1）中，压制力度为100Mpa，压制时间为10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种磁控溅射制备ITO薄膜的方法，其特征在于：所述步骤3）中，氧气和氩气比为0.1：16，镀膜功率为175w，镀膜时间为4h，溅射气压为1.0Pa，基片的加热温度为300℃。
4.根据权利要求1所述的一种磁控溅射制备ITO薄膜的方法，其特征在于：所述步骤4）中，退火温度为500~550℃。
5. 一种由如权利要求 1 ～ 4 任一项所述的 ITO 薄膜的制备方法制备的 ITO 薄膜。
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