مقدمة عن طلاء أكسيد الإنديوم والقصدير

أكسيد الإنديوم والقصدير (يُشار إليه اختصارًا بـ ITO) هو مادة شبه موصلة من النوع n ذات فجوة نطاق واسعة ومطعمة بكثافة عالية، تتميز بنفاذية عالية للضوء المرئي ومقاومة منخفضة، ولذلك فهي تُستخدم على نطاق واسع في الخلايا الشمسية، وشاشات العرض المسطحة، والنوافذ الكهروكرومية، والأغشية الرقيقة العضوية وغير العضوية، وأجهزة الليزر الثنائية، وكواشف الأشعة فوق البنفسجية، وغيرها من الأجهزة الكهروضوئية. توجد العديد من طرق تحضير أغشية ITO، بما في ذلك الترسيب بالليزر النبضي، والترسيب بالرش، والترسيب الكيميائي للبخار، والتحلل الحراري بالرش، وطريقة سول-جل، والتبخير، وغيرها. ومن بين طرق التبخير، يُعد التبخير بشعاع الإلكترون الأكثر شيوعًا.

تتعدد طرق تحضير أغشية أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO)، بما في ذلك الترسيب بالليزر النبضي، والترسيب بالرش، والترسيب الكيميائي للبخار، والتحلل الحراري بالرش، وطريقة سول-جل، والتبخير، وغيرها. وتُعد طريقة التبخير بشعاع الإلكترون الأكثر شيوعًا. يتم تحضير أغشية ITO بالتبخير عادةً بطريقتين: الأولى هي استخدام سبيكة عالية النقاوة من الإنديوم والقصدير كمادة مصدرية، في جو من الأكسجين لإجراء تفاعل التبخير؛ والثانية هي استخدام خليط عالي النقاوة من أكسيد الإنديوم (In₂O₃) وأكسيد القصدير (SnO₂) كمادة مصدرية للتبخير المباشر. وللحصول على غشاء ذي نفاذية عالية ومقاومة منخفضة، يتطلب الأمر عادةً درجة حرارة أعلى للركيزة أو الحاجة إلى تلدين الغشاء لاحقًا. استخدم HR Fallah وزملاؤه طريقة التبخير بشعاع الإلكترون عند درجات حرارة منخفضة لترسيب أغشية ITO الرقيقة، لدراسة تأثير معدل الترسيب ودرجة حرارة التلدين وغيرها من معايير العملية على بنية الغشاء وخصائصه الكهربائية والبصرية. أشاروا إلى أن خفض معدل الترسيب قد يزيد من نفاذية الأغشية النامية في درجات حرارة منخفضة ويقلل من مقاومتها. تبلغ نفاذية الضوء المرئي أكثر من 92%، بينما تبلغ المقاومة 7 × 10⁻⁴ أوم.سم. قاموا بتلدين أغشية أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) النامية في درجة حرارة الغرفة عند درجات حرارة تتراوح بين 350 و550 درجة مئوية، ووجدوا أنه كلما ارتفعت درجة حرارة التلدين، تحسنت الخصائص البلورية لأغشية ITO. بلغت نفاذية الضوء المرئي للأغشية بعد التلدين عند 550 درجة مئوية 93%، وكان حجم الحبيبات حوالي 37 نانومترًا. كما يمكن لطريقة الترسيب بمساعدة البلازما أن تقلل من درجة حرارة الركيزة أثناء تكوين الغشاء، وهو العامل الأكثر أهمية في تكوين الغشاء، كما أن البلورية هي العامل الأكثر أهمية أيضًا. تتميز أغشية ITO الناتجة عن الترسيب بأداء جيد. تم قياس مقاومة غشاء ITO المُحضر بواسطة S. Laux وآخرون. وهي منخفضة للغاية، 5*10-”Ωcm، وامتصاص الضوء عند 550 نانومتر أقل من 5٪، كما تتغير مقاومة الفيلم وعرض النطاق البصري عن طريق تغيير ضغط الأكسجين أثناء الترسيب.

– نُشر هذا المقال بواسطةمصنع آلات الطلاء بالتفريغقوانغدونغ تشنهوا