Ag/ITO/g多层薄膜的制备、微结构及光电性质表征

摘要

利用高反射、高电导的金属Ag和透明导电ITO多层复合制备透反射式高电导Ag/ITO/Ag多层薄膜，将该多层薄膜用作透反射式液晶显示器的下电极材料，可以提高透反射式液晶显示器的性能，所以对Ag/ITO/Ag多层薄膜体系开展研究具有重要的理论意义和实用价值。
　　 本文制备了一系列透反射式高电导Ag/ITO/Ag多层复合薄膜，Ag/ITO/Ag多层复合薄膜由表层Ag膜、夹层ITO膜和底层Ag膜构成，重点研究了不同表层Ag膜厚度对多层薄膜的微结构、表面形貌和光电特性的影响。采用效能因子和分光比对Ag/ITO/Ag多层复合薄膜综合品质因素进行了评价。
　　 本文主要创新点：
　　 1．利用两层Ag膜和一层ITO膜的复合，制备出“三明治”结构的透反射式高电导Ag/ITO/Ag多层薄膜，这种膜系结构可以提高多层薄膜的电导率和反射率，形成光电性能优异的Ag/ITO/Ag多层薄膜。将多层薄膜用于透反射式LCD的下电极材料，改善透反射式LCD的性能。
　　 2．采用磁控溅射技术制备了Ag/ITO/Glass和ITO/Ag/Glass复合薄膜。将Ag/ITO/Glass与ITO/Ag/Glass复合薄膜微结构，光电特性进行了对比研究。
　　 本文主要研究内容：
　　 1．采用直流磁控溅射技术制备了膜厚为9.3nm的底层Ag薄膜，采用X射线衍射仪，表面轮廓仪，紫外可见分光光度计和四探针测试仪对底层Ag膜的微结构，膜厚和光电特性进行了研究。
　　 2．采用直流和射频磁控溅射技术制备了Ag/ITO/Glass和ITO/Ag/Glass复合薄膜。利用X射线衍射仪分析了Ag/ITO/Glass和ITO/Ag/Glass复合薄膜的微结构，利用紫外-可见分光光度计和四探针测试仪表征了Ag/ITO/Glass和ITO/Ag/Glass复合薄膜的光电性能。
　　 3．本实验制备了不同表层Ag膜厚度的Ag/ITO/Ag多层薄膜。X射线衍射分析表明，随着表层Ag膜厚度的增大，Ag(111)衍射峰的增强，且Ag/ITO/Ag多层薄膜中的Ag平均晶粒尺寸增大。
　　 4．紫外-可见分光光度计分析表明，随着表层Ag膜厚度的增加，Ag/ITO/Ag多层薄膜在可见光范围内的平均透过率先增加后降低，Ag3/ITO/Ag样品的透射率高达56.51％;Ag/ITO/Ag多层薄膜在可见光范围内的平均反射率增加。Ag/ITO/Ag多层薄膜的吸收先减小后增大。电学测试表明，随着表层Ag膜厚度的增加，Ag/ITO/Ag多层薄膜的电阻率先减小后略有增加，尤其是Ag3/ITO/Ag多层薄膜的面电阻低至6.7Ω/口。
　　 5．效能因子和分光比分析表明，随着表层Ag膜厚度的增加，Ag/ITO/Ag多层薄膜的效能因子先逐渐增大后减小。Ag3/ITO/Ag样品的效能因子高达240.72（Ω/□）﹣1，其对光的利用率最大，同时产生的功耗也最低。随着表层Ag膜厚度的增加，多层薄膜的分光比先略微增大后减小。