透明导电铟掺杂氧化锡制造技术

一种制备氧化铟锡的方法，包括从靶材溅射铟和锡至衬底上，所述溅射包括在所述衬底上方沿着一个路径移动所述靶材。所述氧化铟锡可具有小于0.5Ω/□的薄层电阻。一种铟膜，包括：第一移动靶材溅射氧化铟锡层；在所述第一移动靶材溅射氧化铟锡层上的第二移动靶材溅射氧化铟锡层；以及在所述第二移动靶材溅射氧化铟锡层上的第三移动靶材溅射氧化铟锡层。一种透明体，包括氧化铟锡，以及一种飞行器，包括所述透明体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
透明导电金属氧化物(TCO)由于其的透明性和导电性用于多种应用中。例如，氧化铟锡是一种透明且导电的金属氧化物，其包含铟、锡和氧。氧化铟锡可在衬底上通过从靶材溅射来形成，溅射时所述靶材相对于所述衬底是固定的。专利技术简述根据本专利技术公开的实施方案，一种制备氧化铟锡的方法包括从靶材溅射铟和锡到衬底上以在所述衬底上方形成氧化铟锡，所述溅射包括沿着所述衬底上方的路径相对于所述衬底移动所述靶材。所述氧化铟锡的薄层电阻可小于0.5Ω/□。在一些实施方案中，所述移动所述靶材包括将所述靶材从所述路径的一端移动至所述路径的另一端。将所述靶材从所述路径的一端移动至所述路径的另一端可形成第一层氧化铟锡。所述路径的一端可以在所述衬底一端的上方，所述路径的另一端可以在所述衬底另一端的上方。在一些实施方案中，所述方法进一步包括将所述靶材从所述路径的另一端移动至所述路径的一端以完成一个周期。将所述靶材从所述路径的另一端移动至所述路径的一端可在所述第一层氧化铟锡上形成第二层氧化铟锡。所述移动所述靶材可包括完成多个周期。在一些实施方案中，完成多个周期形成多层氧化锡铟。所述移动所述靶材可包括完成2个或更多个周期。所述溅射可以在室温至约700℉范围的温度下进行。所述溅射可以进行约1分钟或以上。所述溅射可以在以惰性气体的流速为约100至约600sccm在所述衬底上方流动惰性气体时以及在以氧气的流速为约5至约400sccm在所述衬底上方流动氧气时进行。在一些实施方案中，当所述靶材从所述氧化铟锡的一部分移开时，这部分氧化铟锡退火。所述相对于所述衬底移动所述靶材可包括移动所述靶材和/或所述衬底。根据本专利技术公开的一个实施方案，氧化铟锡膜包括根据本文在此公开的方法所制备的氧化铟锡。根据本专利技术公开的另一个实施方案，飞行器、地面车辆、显示设备或电致变色窗的透明体包括所述氧化铟锡膜。根据本专利技术公开的另一个实施方案，飞行器包括所述透明体。根据本专利技术公开的另一个实施方案，氧化铟锡膜包括：第一移动靶材溅射氧化铟锡层；在所述第一移动靶材溅射氧化铟锡层上的第二移动靶材溅射氧化铟锡层；以及在所述第二移动靶材溅射氧化铟锡层上的第三移动靶材溅射氧化铟锡层。所述氧化铟锡膜可具有10nm至4μm范围的厚度。在其它实施方案中，所述氧化铟锡膜具有10nm至900nm范围的厚度。所述氧化铟锡膜的薄层电阻可小于0.5Ω/□。根据本专利技术公开的另一个实施方案，飞行器、地面车辆、显示设备或电致变色窗的透明体包括氧化铟锡膜。根据本专利技术公开的另一个实施方案，飞行器包括所述透明体。根据本专利技术公开的另一个实施方案，显示设备包括所述透明体。根据本专利技术公开的另一个实施方案，电致变色窗包括所述透明体。根据本专利技术公开的又一个实施方案，氧化铟锡膜包括多个氧化铟锡层。附图的简要说明本说明书结合附图对本专利技术实施方案进行说明，以及通过描述附图来解释本专利技术的原理。图1-4为图解氧化铟锡的制备方法实施方案的衬底和溅射靶材的剖视图。图5为包括根据本专利技术实施方案的氧化铟锡膜的透明体的剖视图。图6为根据本专利技术公开的实施方案制备的氧化铟锡的SEM照片。图7为根据本专利技术公开的实施方案制备的氧化铟锡的SEM照片。图8为根据对比实施方案所制备的氧化铟锡的SEM照片。专利技术详述以下的详细说明中，仅通过示例性方式显示和描述本专利技术的某些实施方案。正如本领域技术人员所承认的是，本专利技术可以多种不同形式体现而不应被解释为受限于本文所列出的实施方案。另外，在本申请的上下文中，当第一要素被称为在第二要素“之上”或“上方”时，它可直接在第二要素之上或上方，或与插于两者之间的一个或多个中间要素一起直接在第二要素之上或上方，“之上”和“上方”可各自意为“之下”或“下方”。例如，在另一层“之上”或“上方”的层还可被认为在其它层“之下”，反之亦然，取决于角度。本文所述衬底和透明体可由玻璃、聚合材料(如塑料)或其它适当材料制成，可经涂覆或未经涂覆，以及可形成地面车辆(例如，汽车)、飞机(例如，巴西航空工业公司挡风玻璃)、船、建筑物或任何其它适当的车辆或结构的蓬、窗户或挡风玻璃。此外，本文所述衬底和透明体可被包含于显示器(例如LCD显示器)或电致变色窗中。在附图中的一些特征如层和区域的厚度，为清楚起见可被放大或夸大。本文公开的内容不限于附图所示的尺寸和厚度。如本文所采用的术语“多个”是指两个或以上。说明书全文中类似的参考数字符号指定类似的元素。本文公开的实施方案的一个方面涉及制备低欧姆透明导电金属氧化物(如氧化铟锡)诸如高韧性、透明性和导电性的氧化铟锡的方法。本文所采用的术语“低欧姆”是指薄层电阻小于0.5Ω/□(欧姆/平方)，但是本文公开内容不限于此。在一些实施方案中，低欧姆氧化铟锡具有小于0.4Ω/□(例如0.3至0.4Ω/□的薄层电阻)的薄层电阻。本文公开的透明导电金属氧化物(如氧化铟锡)的实施方案适用于作为防静电涂层、加热器层(例如用于除雾和/或除冰)和/或电磁干扰(EMI)屏蔽层，氧化铟锡的实施方案可用于平板显示器(如LCD显示器)、电致变色窗、太阳能电池、地面车辆(如汽车)、飞行器(如飞机)、船、建筑物或任何其它适当的车辆或构造中，但是本文公开内容不限于此。根据本文公开的实施方案，制备氧化铟锡的方法包括从靶材溅射铟和锡至衬底上。例如，所述溅射可包括从所述靶材(如金属靶材)溅射铟和锡至所述衬底上或从所述靶材(如陶瓷靶材)溅射铟、锡和氧至衬底上。可在包括惰性气体和氧气的气氛下进行溅射。所述溅射包括相对于彼此来移动靶材和/或衬底。例如，所述溅射可包括沿所述衬底上方的路径移动所述靶材和/或沿所述靶材下方的路径移动所述衬底。因此，正如本文所使用的，关于靶材和衬底所使用的术语“移动(move)”、“移动(moving)”和“移动(moved)”是指所述靶材和衬底彼此之间的相对运动。在一些实施方案中，所述生成的氧化铟锡具有小于0.5Ω/□的薄层电阻、小于0.4Ω/□的薄层电阻，或者小于0.3-0.4Ω/□的薄层电阻。例如，图1-4为衬底和溅射靶材的剖视图，其对氧化铟锡制备方法的实施方案的实例进行了图解。图1所示的实施方案中，矩形靶材2沿着由箭头32(例如沿该路径第一方向)所指示的衬底上方的路径相对于衬底10移动。所述靶材不限于矩形形状，而正相反其可具有任何适当的形状(如圆柱形)。所述靶材的形状可根据衬底的形状(或轮廓)而改变。例如，所述靶材可具有“U”型形状、“J”型形状或“V”型形状，但本文所公开内容不限于此。所述靶材可由任意适当材料制成，诸如陶瓷铟、锡和氧材料(例如In2O3和Sn2O4)，或铟和锡的合金，但是本文所公开内容不限于此。当所述靶材沿着箭头32(例如沿该路径第一方向)所指示的路径移动时，所述靶材2溅射铟(In)和锡(Sn)到所述衬底10上。图1-4中示出所述靶材2相对于所述衬底10移动。因此，图1-4所示的所述靶材2的移动，可通过移动所述靶材并保持所述衬底固定、移动所述衬底并保持所述靶材固定或同时(concurrently)(或同时地(simultaneously))移动所述靶材和所述衬底来完成，例如通过在不同的方向上移动所述衬底和所述靶材、通过在相同(或基本上相同)的方向上以不同的速率移动所述衬底和靶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氧化铟锡的方法，所述方法包括：从靶材溅射铟和锡至衬底上以在衬底上方形成氧化铟锡，所述溅射包括沿着所述衬底上方的路径相对于所述衬底来移动所述靶材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 US 14/292,2001.一种制备氧化铟锡的方法，所述方法包括：从靶材溅射铟和锡至衬底上以在衬底上方形成氧化铟锡，所述溅射包括沿着所述衬底上方的路径相对于所述衬底来移动所述靶材。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化铟锡的薄层电阻小于0.5Ω/□。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动所述靶材包括将所述靶材从所述路径的一端移动至所述路径的另一端。4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述靶材从所述路径的一端移动至所述路径的另一端来形成第一层氧化铟锡。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述路径的一端在所述衬底一端的上方，所述路径的另一端在所述衬底另一端的上方。6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述靶材从所述路径的另一端移动至所述路径的一端来完成一个周期。7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述靶材从所述路径的另一端移动至所述路径的一端来在第一层氧化铟锡上形成第二层氧化铟锡。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述移动所述靶材包括完成多个周期。9.根据权利要求8所述的方法，所述移动所述靶材进一步包括完成2个或更多个周期。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述溅射在室温至700℉范围的温度下进行。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·K·乌普雷蒂，K·H·拉克达瓦拉，R·谢伦伯格，M·A·艾利，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US