双靶磁控溅射透明导电氧化铟锡锆薄膜及其性能

摘要

利用ITO (InSnO)靶和金属Zr靶,采用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ITO和ITZO (InSnZrO)薄膜.高价金属元素Zr的掺杂导致了薄膜向(400)晶面择优取向转变,促使ITO薄膜具有更好的晶化程度、较低的表面粗糙度和更好的光电性能.根据处于特定介质环境中ITO和ITZO薄膜的相对电阻变化(△R/R),ITZO薄膜显示了比ITO薄膜更好的化学和热稳定性.通过盐酸腐蚀前后的扫描电镜和X射线光电子能谱仪测试表明,Zr的加入提高了薄膜的稳定性,降低了氯离子穿透氧化层的能力,提高了氧化层的结构稳定性,大大降低了薄膜发生点蚀的概率.薄膜在0.1 mol/L盐酸中的极化曲线表明,ITZO薄膜发生了自钝化现象,显示了较好的耐腐蚀性能.除了晶体结构的影响之外,稳定性较好的氧化锆也提高了薄膜的化学稳定性和热稳定性.