JP2017518441A - 透明導電性のインジウムドープ酸化スズ - Google Patents
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Abstract
Description
酸化インジウムスズのシート抵抗は、0.5Ω/□未満であってもよい。
幾つかの実施形態では、ターゲットを移動させることは、ターゲットを経路の一端部から経路の他端部まで移動させることを含む。
ターゲットを経路の一端部から経路の他端部まで移動させることは、酸化インジウムスズの第1の層を形成してもよい。
経路の一端部は、基板の一端部の上方にあってもよく、経路の他端部は基板の他端部の上方にあってもよい。
幾つかの実施形態では、該方法は、ターゲットを経路の他端部から経路の一端部まで移動させて1サイクルを完了させることをさらに含む。
ターゲットを移動させることは、複数サイクルを完了させることを含んでもよい。
幾つかの実施形態では、複数サイクルを完了させることは、複数の酸化インジウムスズ層を形成する。
ターゲットを移動させることは、2以上のサイクルを完了させることを含んでもよい。
スパッタリングは、室温〜約700°Fの範囲内の温度で行われてもよい。
スパッタリングは、約1分以上の期間で行われてもよい。
スパッタリングは、不活性ガスを約100〜約600sccmの範囲内の不活性ガス流量で基板の上方に流しながら、かつ酸素ガスを約5〜400sccmの範囲内の酸素流量で基板の上方に流しながら行ってもよい。
ターゲットを基板に対して移動させることは、ターゲットおよび/または基板を移動させることを含んでもよい。
本開示の一実施形態によれば、酸化インジウムスズフィルムは、本明細書に開示する方法によって製造された酸化インジウムスズを含む。
本開示の別の実施形態によれば、飛行ビークル、地上ビークル、ディスプレイデバイスまたはエレクトロクロミックウィンドウの透明体は、酸化インジウムスズフィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、飛行ビークルは、透明体を含む。
本開示の別の実施形態によれば、酸化インジウムスズフィルムは、移動するターゲットからスパッタされた第1の酸化インジウムスズ層;移動するターゲットからスパッタされた第1の酸化インジウムスズ層上の、移動するターゲットからスパッタされた第2の酸化インジウムスズ層;および移動するターゲットからスパッタされた第2の酸化インジウムスズ層上の、移動するターゲットにスパッタされた第3の酸化インジウムスズ層を含む。
酸化インジウムスズフィルムのシート抵抗は、0.5Ω/□未満であってもよい。
本開示の別の実施形態によれば、飛行ビークル、地上ビークル、ディスプレイデバイスまたはエレクトロクロミックウィンドウの透明体は、酸化インジウムスズフィルムを含む。
本開示の別の実施形態によれば、飛行ビークルは該透明体を含む。
本開示の別の実施形態によれば、ディスプレイデバイスは該透明体を含む。
本開示の別の実施形態によれば、エレクトロクロミックウィンドウは該透明体を含む。
本開示のさらに別の実施形態によれば、酸化インジウムスズフィルムは、複数の酸化インジウムスズ層を含む。
添付の図面は、本明細書と共に本発明の実施形態を例示し、本明細書の記載と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。
遮蔽効果(SE)=20log[(7・1011)/(f・R)]
下の表2は、透明体のEMI遮断層の、シート抵抗(R)、EMIの周波数(f)、遮蔽効果(SE)および遮蔽効果の百分率の間の相関関係を例示する。
本開示の例示的実施形態を、以下の実施例に関してここから説明する。しかしながら、本開示はそれらに限定されない。
酸化インジウムスズは、直流(DC)マグネトロンスパッタリング装置を使用して調製した。スパッタリングは、インジウムとスズの合金ターゲット(ターゲットの総重量に基づいてインジウム約93質量%のインジウムおよび7質量%のスズ)を使用し、パルスDCマグネトロン電源装置(Advanced Energyから入手可能)を電源とし、約4.5kWの出力電力(出力密度)で行った。スパッタリングの最中に、アルゴンガスを約500sccmのアルゴンガス流量で基板の上方に流し、酸素ガスを約350sccmの酸素ガス流量で基板の上方に流した。スパッタリングの最中の基板の温度は、約650°Fであった。スパッタリングの最中に、ターゲットを1分当たり約30インチの速度で合計24サイクル(またはループ)移動させて、ガラス基板上に酸化インジウムスズを形成した。
実施例1で調製した酸化インジウムスズ20の走査電子顕微鏡(SEM)の写真を図6に示す。SEMを使用して、実施例1で調製した酸化インジウムスズ20の厚さを測定すると、3.91μmであった。図6に見られるように、実施例1で調製した酸化インジウムスズ20は、24層を含む、複数層の酸化インジウムスズを含んでいた(すなわち、1層が各サイクルに相当する)。
酸化インジウムスズは、DCマグネトロンスパッタリング装置を使用して調製した。スパッタリングは、ターゲットの総重量に基づいて約93質量%のIn2O3と7質量%のSn2O4を含む、セラミックターゲットを使用し、マグネトロン直流電源を電源とし、約5.5kWの出力電力(出力密度)で行った。スパッタリングの最中に、アルゴンガスを約600sccmのアルゴンガス流量で基板の上方に流し、酸素ガスを約20sccmの酸素ガス流量で基板の上方に流した。スパッタリングの最中の基板の温度は、約170°Fであった。スパッタリングの最中に、ターゲットを1分当たり約30インチの速度で合計16サイクル(またはループ)移動させて、アクリル酸およびポリシロキサンの下塗を含むポリカーボネート基板上に酸化インジウムスズを形成した。上で述べたような酸化インジウムスズの層堆積プロセスの一層毎の堆積によって、プラスチック基板上に、より延性の高い、低抵抗の酸化インジウムスズ層がもたらされる。
実施例2で調製された酸化インジウムスズ20の横断面図を示す走査電子顕微鏡(SEM)の写真を図7に示す。SEMを使用して、実施例2で調製された酸化インジウムスズ20の厚さを測定すると、1.4μmであった。図7に見られるように、実施例2で調製された酸化インジウムスズ20は、16層を含む、複数層の酸化インジウムスズを含んでいた(すなわち、1層が各サイクルに相当する)。
酸化インジウムスズは、パルスDCマグネトロンスパッタリング装置を使用して調製した。スパッタリングは、インジウムとスズの合金ターゲット(ターゲットの総重量に基づいて約93質量%のインジウムおよび7質量%のスズ)を使用し、DCマグネトロン電源装置を電源とし、約4.5kWの出力電力(出力密度)で行った。スパッタリングの最中に、アルゴンガスを約500sccmのアルゴンガス流量で基板の上方に流し、酸素ガスを約350sccmの酸素ガス流量で基板の上方に流した。スパッタリングの最中の基板の温度は、約650°Fであった。ターゲットはスパッタリングの間約30分間固定されたままで、ガラス基板上に酸化インジウムスズを形成した。
比較例1で調製された酸化インジウムスズの横断面図を示す走査電子顕微鏡(SEM)の写真を図8に示す。SEMを使用して、比較例1で調製した酸化インジウムスズの厚さを測定すると、3.99μmであった。図8に見られるように、比較例1で調製した酸化インジウムスズは、柱状の構造を有する単一層のみの酸化インジウムスズを含んでいた。
実施例1および2ならびに比較例1によってそれぞれ調製した12インチ×12インチの試験片を、ASTM D1003に従い、Haze−Gard Plus機器を使用して、それぞれ試験した。視感透過率または可視光線透過率は、試料を透過する可視光線の量を示す。実施例1および2による試験片は、それぞれ66.5%および約75%の可視光透過率を呈示し、一方、比較例1による試験片は66.8%の可視光線透過率を呈示した。
実施例1および2ならびに比較例1によってそれぞれ調製した12インチ×12インチの試験片を、Guardian Manufacturing Inc.製の4探針の表面抵抗計を使用してそれぞれ試験した。実施例1および2の酸化インジウムスズフィルムのシート抵抗は、それぞれ0.39Ω/□および10Ω/□と測定された。比較例1の酸化インジウムスズフィルムのシート抵抗は、0.5Ω/□と測定された。
Claims (21)
- インジウムおよびスズをターゲットから基板上にスパッタして、基板の上方に酸化インジウムスズを形成することを含み、該スパッタリングが、基板の上方の経路に沿ってターゲットを基板に対して移動させることを含む、酸化インジウムスズを製造する方法。
- 酸化インジウムスズのシート抵抗が0.5Ω/□未満である、請求項1に記載の方法。
- ターゲットを移動させることが、ターゲットを経路の一端部から経路の他端部まで移動させることを含む、請求項1に記載の方法。
- ターゲットを経路の一端部から経路の他端部まで移動させることが、酸化インジウムスズの第1の層を形成する、請求項3に記載の方法。
- 経路の一端部が基板の端部の上方にあり、経路の他端部が基板の他端部の上方にある、請求項3に記載の方法。
- ターゲットを経路の他端部から経路の一端部まで移動させて1サイクルを完了させることをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- ターゲットを経路の他端部から経路の一端部まで移動させることが、酸化インジウムスズの第2の層を酸化インジウムスズの第1の層の上に形成する、請求項6に記載の方法。
- ターゲットを移動させることが、複数サイクルを完了させることを含む、請求項6に記載の方法。
- ターゲットを移動させることが、2以上のサイクルを完了させることを含む、請求項8に記載の方法。
- スパッタリングが室温〜700°Fの範囲内の温度で行われる、請求項1に記載の方法。
- スパッタリングが約1分以上の範囲内の期間で行われる、請求項1に記載の方法。
- スパッタリングが、不活性ガスを約100〜約600sccmの範囲内の不活性ガス流量で基板の上方に流しながら、かつ酸素ガスを約5〜400sccmの範囲内の酸素ガス流量で基板の上方に流しながら行われる、請求項1に記載の方法。
- ターゲットが酸化インジウムスズの一部から遠ざかったときに、その酸化インジウムスズの一部がアニール処理される、請求項1に記載の方法。
- ターゲットを基板に対して移動させることが、ターゲットおよび/または基板を移動させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法によって製造された酸化インジウムスズを含む、酸化インジウムスズフィルム。
- 請求項15に記載の酸化インジウムスズフィルムを含む、飛行ビークル、地上ビークル、ディスプレイデバイスまたはエレクトロクロミックウィンドウの透明体。
- 移動するターゲットからスパッタされた第1の酸化インジウムスズ層;
移動するターゲットからスパッタされた第1の酸化インジウムスズ層上の、移動するターゲットからスパッタされた第2の酸化インジウムスズ層;および
移動するターゲットからスパッタされた第2の酸化インジウムスズ層上の、移動するターゲットからスパッタされた第3の酸化インジウムスズ層
を含む、酸化インジウムスズフィルム。 - 10nm〜4μmの範囲内の厚さを有する、請求項17に記載の酸化インジウムスズフィルム。
- シート抵抗が0.5Ω/□未満である、請求項17に記載の酸化インジウムスズ。
- 請求項17に記載の酸化インジウムスズフィルムを含む、飛行ビークル、地上ビークル、ディスプレイデバイスまたはエレクトロクロミックウィンドウの透明体。
- 複数の酸化インジウムスズ層を含む、酸化インジウムスズフィルム。
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