【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导电薄膜领域，具体涉及一种导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、掺锡氧化铟(indiumtinoxide)，简称ito，是一种n型半导体材料，具有导电率高、可见光透过率高、机械硬度高和化学稳定性优良等优点，主要应用于光电器件领域，特别是平板显示器、薄膜太阳能电池等领域，是液晶显示器、等离子显示器、电致发光显示器、触摸屏、太阳能电池以及其他电子仪表的透明电极最常用的薄膜材料。但是，ito薄膜仍存在一些亟待解决的缺点，如传统ito透明导电薄膜暴露于大气环境下会自然氧化，方阻会逐渐上升，降低了薄膜的光电性能，对下一个工序或者整个成品中光电性能产生不利的影响。
技术实现思路
1、针对上述现有技术涉及在大气环境下的ito薄膜方阻会逐渐上升的问题，本专利技术将提供一种导电薄膜及其制备方法。
2、为实现上述目的，具体包括以下技术方案：
3、一种导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)采用钛钽铈掺杂氧化铟靶材在基底上进行磁控溅射沉积，得到第一薄膜；
5、(2)将所述第一薄膜进行退火；
6、(3)采用锌钽掺杂氧化锡靶材在退火后的第一薄膜上进行磁控溅射沉积，得到第二薄膜；
7、(4)将所述第二薄膜进行退火；
8、(5)采用锌钽掺杂氧化锡靶材在退火后的第二薄膜上进行磁控溅射沉积，得到第三薄膜；
9、(6)将所述第三薄膜进行退火，得到所述导电薄膜；
10、步骤(2)、(4)和(6
11、通过在钛钽铈掺杂氧化铟薄膜上沉积两层锌钽掺杂氧化锡，并配合退火处理的方法，能够提高制得的导电薄膜的抗氧化性能，使制得的电薄膜在恒温恒湿的环境下电学性能不下降，甚至在该环境保存中，降低该导电薄膜的方阻。
12、优选地，步骤(1)中，所述钛钽铈掺杂氧化铟靶材由如下质量百分含量的组分组成：in2o3 98.57％、tio20.63％、ta2o50.52％、ceo20.28％，在氧化铟中掺杂氧化钛、氧化钽及氧化铈可以提高导电薄膜的抗氧化性，提高薄膜的性能的稳定性。
13、优选地，步骤(1)中，所述基底包括玻璃材质的基底，所述基底还包括如下预处理过程：依次采用离子水、丙酮以及乙醇作为溶剂进行超声波清洗，然后使用氮气吹干。
14、本专利技术制得的导电薄膜是一种透明的薄膜，具有光电性能，使用玻璃材质的基底，更利于保持导电薄膜的光电性能，满足透明制品的需要。
15、优选地，步骤(1)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450w，沉积时间为20-60s，沉积的厚度为10-100nm，气氛为含氢气的混合气和含氧气的混合气气氛；通入所述含氢气的混合气和含氧气的混合气的气体流量比为(80-90)：(20-10)，通入含氢气的混合气和含氧气的混合气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr，所述含氢气的混合气为氢气和氩气的混合气体；所述含氧气的混合气为氧气和氩气的混合气体；所述含氢气的混合气中的ar和h2体积比为(95-99):(1-5)，所述含氧气的混合气中ar和o2体积比为(90-95):(5-10)。
16、优选地，步骤(3)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450w，沉积时间为20-40s，沉积的厚度为10-50nm，气氛为氩气和含氧气的混合气气氛；通入所述氩气和含氧气的混合气的气体流量比为(80-90)：(20-10)，通入氩气和含氧气的混合气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr。
17、优选地，步骤(5)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450w，沉积时间为20-40s，沉积的厚度为10-50nm，气氛为氩气、含氧气的混合气、氮气的混合气氛；通入所述氩气、含氧气的混合气、氮气的气体流量比为(80-60)：(10-20)：(0.5-10)，通入氩气、含氧气的混合气和氮气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr。
18、本专利技术所述导电薄膜包括依次沉积在基底的钛钽铈掺杂氧化铟层、锌钽掺杂氧化锡中间层、锌钽掺杂氧化锡外层，在制备锌钽掺杂氧化锡外层时，增加氮气气体，可以降低该薄膜层的粗糙度，降低环境中氧气分子吸附量，提高抗氧化性。
19、优选地，步骤(3)和(5)中，所述锌钽掺杂氧化锡靶材由如下质量百分含量的组分组成：sno297.6％、zno2.1％、ta2o50.3％，在氧化锡中掺杂氧化锌及氧化钽可以提高导电薄膜的抗氧化性。
20、优选地，步骤(6)中，所述导电薄膜的方阻为40-60ω/sq；所述导电薄膜的厚度为90-110nm。
21、相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：相比传统ito透明导电薄膜在大气环境中方阻会逐渐上升不同，导致电学性能下降，本专利技术通过在钛钽铈掺杂氧化铟薄膜上沉积两层锌钽掺杂氧化锡，并配合退火处理的方法，能够提高制得的导电薄膜的抗氧化性能，使制得的导电薄膜在环境保存中电学性能不下降，甚至在该恒温恒湿的环境保存中，降低该导电薄膜的方阻。
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1.一种导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钛钽铈掺杂氧化铟靶材由如下质量百分含量的组分组成：In2O3 98.57％、TiO20.63％、Ta2O50.52％、CeO20.28％。
3.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)和(5)中，所述锌钽掺杂氧化锡靶材由如下质量百分含量的组分组成：SnO297.6％、ZnO2.1％、Ta2O50.3％。
4.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450W，沉积时间为20-60s，沉积的厚度为10-100nm，气氛为含氢气的混合气和含氧气的混合气气氛；通入所述含氢气的混合气和含氧气的混合气的气体流量比为(80-90)：(20-10)，通入含氢气的混合气和含氧气的混合气的气压皆为(2.5-5.2)×1
5.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450W，沉积时间为20-40s，沉积的厚度为10-50nm，气氛为氩气和含氧气的混合气气氛；通入所述氩气和含氧气的混合气的气体流量比为(80-90)：(20-10)，通入氩气和含氧气的混合气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr。
6.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450W，沉积时间为20-40s，沉积的厚度为10-50nm，气氛为氩气、含氧气的混合气、氮气的混合气氛；通入所述氩气、含氧气的混合气、氮气的气体流量比为(80-60)：(10-20)：(0.5-10)，通入氩气、含氧气的混合气和氮气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr。
7.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基底包括玻璃材质的基底，所述基底还包括如下预处理过程：依次采用离子水、丙酮以及乙醇作为溶剂进行超声波清洗，然后使用氮气吹干。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的导电薄膜的制备方法制得的导电薄膜。
9.如权利要求8所述的导电薄膜，其特征在于，所述导电薄膜的方阻为40-60Ω/sq；所述导电薄膜的厚度为90-110nm。
...【技术特征摘要】
1.一种导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钛钽铈掺杂氧化铟靶材由如下质量百分含量的组分组成：in2o3 98.57％、tio20.63％、ta2o50.52％、ceo20.28％。
3.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)和(5)中，所述锌钽掺杂氧化锡靶材由如下质量百分含量的组分组成：sno297.6％、zno2.1％、ta2o50.3％。
4.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2)×10-3torr，靶材基距为45-100mm，溅射功率为800-1450w，沉积时间为20-60s，沉积的厚度为10-100nm，气氛为含氢气的混合气和含氧气的混合气气氛；通入所述含氢气的混合气和含氧气的混合气的气体流量比为(80-90)：(20-10)，通入含氢气的混合气和含氧气的混合气的气压皆为(2.5-5.2)×10-3torr，所述含氢气的混合气为氢气和氩气的混合气体；所述含氧气的混合气为氧气和氩气的混合气体。
5.如权利要求1所述的导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述磁控溅射沉积过程包括如下参数：腔体的本底真空度为(5-8)×10-6torr，腔体真空度为(2.5-5.2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李粮任，黄能舟，
申请(专利权)人：广东先导稀材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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