透明導(dǎo)電氧化物薄膜材料研究進展

劉宏燕， 顏 悅， 望詠林， 伍建華， 張官理， 厲 蕾

(北京航空材料研究院，北京100095)

在大部分的光電器件中，如太陽能電池、液晶顯示器、觸摸屏以及建筑玻璃幕墻等，透明導(dǎo)電薄膜不可或缺，因此，在最近幾十年受到了越來越多的關(guān)注［1］。透明導(dǎo)電薄膜主要分為四類:透明導(dǎo)電金屬薄膜、透明導(dǎo)電氧化物薄膜、非氧化物透明導(dǎo)電化合物薄膜和導(dǎo)電性顆粒分散介質(zhì)體等，其中前兩種透明導(dǎo)電薄膜研究最多、應(yīng)用最廣。透明導(dǎo)電金屬薄膜主要包括Ag、Au 和Cu 等，這類金屬薄膜由于其自由載流子的濃度約為1020個/cm3，在可見光區(qū)具有很強的吸收，因此要制備成透明電極，要求所沉積的薄膜非常薄，其厚度一般在10nm 左右。薄膜太厚，透過率則很低;太薄，金屬薄膜則很難形成完整的薄膜，以島狀形式存在，導(dǎo)致薄膜具有很高的電阻率和反射率，因此，制備出高質(zhì)量的透明導(dǎo)電金屬薄膜難度很大。同時，大多數(shù)金屬薄膜與玻璃或者有機物襯底的結(jié)合力較差，很難在光電子器件中得到廣泛的應(yīng)用。透明導(dǎo)電氧化物薄膜是一種把光學(xué)透明性和導(dǎo)電性結(jié)合在一起的光電薄膜材料，在可見光譜范圍內(nèi)透明，對紅外光具有較強的反射，又有很低的電阻率，同時，由于這種導(dǎo)電薄膜是由一種或多種氧化物組成，因此，具有良好的耐摩擦性和化學(xué)穩(wěn)定性，通過采用合理的制備方法，在玻璃或者柔性有機物襯底上沉積的薄膜都具有較強的附著力。透明導(dǎo)電氧化物薄膜由于具有這些優(yōu)異的性能，受到廣泛的關(guān)注，在光電器件制備中具有廣泛、重要的應(yīng)用前景。……