透明导电膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供的透明导电膜，包含可透光的基板、两个p型半导体层，以及一个银金属层。所述p型半导体层上下间隔相对，并且位于该基板上，每一p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍(以下简写为L‑NiO)。该银金属层位于该p型半导体层之间，该银金属层的厚度为5nm‑25nm。每一个p型半导体层对于可见光的透光度大于或等于90％，该透明导电膜对于可见光的透光度为65％‑85％，该透明导电膜的电阻率为10

【技术实现步骤摘要】
透明导电膜及其制造方法
本专利技术涉及一种导电膜及其制法，特别是指一种可作为半导体、光电元件的电极且可透光的透明导电膜及其制造方法。
技术介绍
透明电子装置是一项新兴技术，目前有越来越多的研究与讨论。而透明导电氧化物(TCO)薄膜具有高透光度与导电性，可被广泛应用于透明电子装置或元件中，例如触摸面板、有机发光二极体、半透明有机太阳能电池(OSC)、电致变色元件等等。其中，最为公知和广泛使用的TCO薄膜，例如氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟锡(ITO)等等，而这些材料在应用上通常制作为n型半导体。相对于n型半导体，氧化镍(NiO)是一种岩盐结构的p型半导体，氧化镍薄膜广泛应用，包括透明导电膜、电致变色显示装置、有机发光二极体中的负极材料、化学感测器中的功能性膜层等等。NiO薄膜的导电机制主要来自于晶体结构中镍金属离子的空缺、填隙氧原子，以及掺杂元素，所述的掺杂元素为一价杂质，例如铜(Cu)或锂(Li)。虽然在已知研究中，可将透明氧化物与金属薄膜层叠使用，以提升薄膜导电度。但是对于掺杂Li的NiO薄膜而言，由于其可见光穿透度约为60-70％，若再搭配一层金属材料层叠使用时，虽可提升层叠薄膜的整体导电度，但却会因金属层的存在而导致透光性更不好，不利于透明导电膜的应用，故掺杂Li的NiO薄膜较少搭配金属层使用。而本专利技术研究重点主要在于通过创新结构与工艺上的改良，提供兼具高导电性与透光度的p型NiO透明导电膜。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的，即在提供一种具有良好透光度与导电性的透明导电膜及其制造方法。于是，本专利技术透明导电膜，包含可透光的基板、两个p型半导体层，以及一个银金属层。所述p型半导体层上下间隔相对，并且位于该基板上，每一p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍(以下简写为L-NiO)。该银金属层位于该p型半导体层之间，该银金属层的厚度为5nm-25nm。每一个p型半导体层对于可见光的透光度大于或等于90％，该透明导电膜对于可见光的透光度为65％-85％，该透明导电膜的电阻率为10-2Ωcm-10-4Ωcm。优选的，每一p型半导体层的厚度为60nm-100nm。本专利技术透明导电膜的制造方法，包含步骤A：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在一个可透光的基板上沉积一个p型半导体层，该p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍。步骤B：在该p型半导体层上形成一个银金属层，该银金属层的厚度为5nm-25nm。步骤C：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在该银金属层上形成另一个p型半导体层，以完成制作透明导电膜，本步骤的该p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍。其中，在步骤A与步骤C所形成的每一个p型半导体层对于可见光的透光度大于或等于90％，该透明导电膜对于可见光的透光度为65-85％，该透明导电膜的电阻率为10-2Ωcm-10-4Ωcm。优选的，步骤A的氩气与氢气的流量比为8-10：1，步骤C的氩气与氢气的流量比为8-10：1。优选的，步骤A与步骤C中，形成该p型半导体层的镀膜工作压力为3×10-3-8×10-3torr。优选的，每一p型半导体层的厚度为60nm-100nm。优选的，步骤A与步骤C的真空溅镀方式，配合靶材进行，该靶材材料包含NiO与Li2O，而且NiO与Li2O的重量百分比分别为94wt％与6wt％。本专利技术的功效在于：通过将该银金属层设置于该p型半导体层之间，形成L-NiO/Ag/L-NiO三明治结构，由于银的导电性良好，可提升整体薄膜的导电性。而且本专利技术形成该p型半导体层时，在过程中提供氢气，可以提升p型半导体层的透光度。因此本专利技术可以有效提升薄膜整体的透光度与导电性。附图说明图1是本专利技术透明导电膜的实施例视图。图2为L-NiO薄膜的SEM图。图3为L-NiO薄膜的XRD图。图4为L-NiO薄膜的透光度相对于光波长的关系图。图5为透明导电膜整体薄膜的透光度-光波长关系图。具体实施方式参阅图1，本专利技术透明导电膜的实施例，包含基板11、两个p型半导体层12，以及一个银金属层13。本实施例的基板11为可透光的玻璃基板，实施时也可以采用其他可透光材料。该p型半导体层12上下间隔相对地设置于该玻璃基板11上。每一p型半导体层12的材料为掺杂锂的氧化镍(以下简写为L-NiO)。其中的氧化镍包含二价镍的氧化物(NiO)与三价镍(Ni2O3)的氧化物。本实施例的每一p型半导体层12中的氧化镍的重量百分比为69wt％-73wt％，锂的重量百分比为27wt％-31wt％，每一个p型半导体层12对于可见光的透光度大于或等于90％。较佳地，每一p型半导体层12的厚度为60nm-100nm，使其厚度适当而能兼顾透光度与导电度特性。其中，当锂含量过多时，会造成p型半导体层12薄膜表面产生凸块，此凸块为锂的聚合物，凸块数量越多会提高p型半导体层12的吸水性，因而降低p型半导体层12的导电特性。而且凸块数量太多时，会有严重的散射与漫射的现象，进而使该p型半导体层12透光度下降。因此，本专利技术掺杂适当含量的锂，使该p型半导体层12具有良好透光度与导电性。该银金属层13位于该p型半导体层12之间，较佳地，该银金属层13的厚度为5nm-25nm。以该透明导电膜整体的性质来说，该透明导电膜对于可见光的透光度为65％-85％，较佳地为70％-85％，该透明导电膜的电阻率为10-2Ωcm-10-4Ωcm。参阅图1、2，本专利技术透明导电膜的制造方法的实施例，包含：步骤21：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在该基板11上沉积形成其中一层该p型半导体层12。具体而言，本实施例是采用磁控溅镀方式，并配合设置于溅镀腔体内的靶材进行，该靶材材料包含NiO与Li2O，而且NiO与Li2O的重量百分比分别为94wt％与6wt％，通过含有适当成分的靶材以沉积出本专利技术所需要的p型半导体层12。本步骤的氩气与氢气的流量分别为45sccm与5sccm，故氩气与氢气的流量比为9：1。镀膜工作压力较佳地可为3×10-3torr～8×10-3torr，本实施例是采用5×10-3torr，溅镀枪的功率为100W，溅镀沉积该p型半导体层12的时间为20分钟，使该p型半导体层12沉积厚度为60nm-100nm。步骤22：在该p型半导体层12上形成该银金属层13。本步骤同样是采用磁控溅镀方式。较佳地，该银金属层13的镀膜时间不大于2分钟，以使其具有适当厚度(5nm-25nm)与透光度。步骤23：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在该银金属层13上形成另一个该p型半导体层12，即完成制作本专利技术该透明导电膜。本步骤进行时的工作压力、气体流量、沉积时间等参数皆与步骤21相同，故不再说明。本专利技术通过将该银金属层13设置于该L-NiO的p型半导体层12之间，形成L-NiO/Ag/L-NiO三明治结构，由于银的导电性良好，可提升整体薄膜的导电性，使本专利技术该透明导电膜的电阻率降低为10-2Ωcm-10-4Ωcm(一般来说，以往单层的L-NiO电阻率约为10-1Ωcm)。再者，沉积出的p型半导体层12中包含Ni2+与Ni3+的氧化物，而本专利技术在过程中通入氢气能提升其中Ni2+的比例，可以使透光度提高，使沉积出的L-NiO的p型半导体层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明导电膜，包含：可透光的基板；两个上下间隔相对的p型半导体层，位于该基板上，每一p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍；及一个银金属层，位于该p型半导体层之间，该银金属层的厚度为5nm‑25nm；每一个p型半导体层对于可见光的透光度大于或等于90％，该透明导电膜对于可见光的透光度为65％‑85％，该透明导电膜的电阻率为10‑2Ωcm‑10‑4Ωcm；其中，每一p型半导体层中的氧化镍的重量百分比为69wt％‑73wt％，锂的重量百分比为27wt％‑31wt％。

【技术特征摘要】
1.一种透明导电膜，包含：可透光的基板；两个上下间隔相对的p型半导体层，位于该基板上，每一p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍；及一个银金属层，位于该p型半导体层之间，该银金属层的厚度为5nm-25nm；每一个p型半导体层对于可见光的透光度大于或等于90％，该透明导电膜对于可见光的透光度为65％-85％，该透明导电膜的电阻率为10-2Ωcm-10-4Ωcm；其中，每一p型半导体层中的氧化镍的重量百分比为69wt％-73wt％，锂的重量百分比为27wt％-31wt％。2.如权利要求1所述的透明导电膜，其中，每一p型半导体层的厚度为60nm-100nm。3.一种透明导电膜的制造方法，包含：步骤A：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在一个可透光的基板上沉积一个p型半导体层，该p型半导体层的材料为掺杂锂的氧化镍；步骤B：在该p型半导体层上形成一个银金属层，该银金属层的厚度为5nm-25nm；及步骤C：利用真空溅镀方式，并且在通入氩气与氢气的氛围下，在该银金属层上形成另一个p型半导体层，以完...

【专利技术属性】
技术研发人员：王细娥，王鹏飞，李莉，
申请(专利权)人：无锡众创未来科技应用有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32