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透明导电薄膜是把光学透明性能与导电性能复合在一体的光电材料。透明导电氧化物(TCO)薄膜,以其在可见光区具有较高的透射率和低电阻率等优异的光电性能,因此,被广泛的应用于各种光电器件中,例如:太阳能电池、LED芯片、平板液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)、光生伏打器件、电色层窗口、以及抗静电涂层等技术领域。这种光电薄膜材料打破了人们的传统观念, 即在自然界中, 透明的物质通常是不导电的, 如玻璃、水晶等;而导电的或者导电好的物质又往往是不透明的, 如金属、石墨等。透明导电薄膜正是因为透明与导电性能相结合, 成为功能材料中具有特色的一类薄膜, 在光电产业有着广阔的应用前景。 无机物类透明导电薄膜大体可分为金属膜、氧化物膜以及其他化合物膜, 其中以氧化物膜占主导地位。透明导电氧化物(简称TCO)薄膜主要包括In、Zn、Sn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。目前氧化物透明导电材料体系包括ITO(Sn掺杂In2O3)、AZO(Al掺杂ZnO)、FTO(F掺杂SnO2 )以及最近发展的IMO(Mo掺杂In2O3 )等。其中氧化铟锡(Indium TinOxide)ITO是目前综合光电性能优异、应用最为广泛的一种透明导电氧化物薄膜。  ITO即锡掺杂氧化铟, 它是一种n型半导体材料。ITO具有一系列独特性能,如导电性能好(电阻率可低达10-4Ψ· cm), 带隙宽(3.5 ～ 4.6 eV), 载流子浓度(1021 cm-3 )和电子迁移率(15 ～ 45cm2 V-1 s-1 )较高;可见光透过率高达85 %以上;对紫外线具有吸收性, 吸收率大于85%;对红外线具有反射性, 反射率大于80%;对微波具有衰减性, 衰减率大于85%;加工性能良好;膜层硬度高且既耐磨又耐化学腐蚀(氢氟酸等除外);膜层具有很好的酸刻、光刻性能, 便于细微加工, 可以被刻蚀成不同的电极图案等等。基于ITO的众多优异性质, 近年来, 用IT0作为透明导电薄膜, 在工业上应用广泛, 在高新技术领域也起着重要的作用。因此,了解ITO薄膜的制备方法, 并探讨其发展趋势、未来研究方向是非常必要的。  制备ITO薄膜的方法有很多种, 几乎所有制备薄膜的方法都可用于制备ITO薄膜。制备方法主要有物理法和化学法。物理法包括磁控溅射法、真空蒸发法、离子增强沉积、激光脉冲沉积等。化学法包括溶胶-凝胶法、喷雾热解法、化学气相沉积法、均相沉淀法等。 目前工艺最成熟的是磁控溅射法,由于重复性好沉积速率高、可控性好、能够大批量、大面积的均匀成膜,已经被应用于商业化生产。但是磁控溅射所用到的设备较为复杂,生产成本较高。 真空蒸银法是加热形成薄膜的原材料,使其表面的分子或者原子氧化溢出,沉积到基底上,凝结成固态薄膜的方法。蒸镀设备较为简单,容易操作,所制备的薄膜纯度高、质量好,厚度控制精准。这种制备薄膜的方法已有几十年的历史,用途十分广泛。 溶胶凝胶法是湿法化学中制备材料的一种较新的方法,是将易于水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐)放在某种溶剂中,再向其中加入能使之成核、凝胶化的溶液,经过水解与缩聚过程逐渐凝胶化,再经过干燥、烧结、退火等处理最后制得所需要的薄膜材料。该方法有很多优点:溶液粘结度大、薄膜附着性好,能在各种不同形状的衬底上成膜,并且可以引入掺杂元素制备复合薄膜材料,反应温度低,产品纯度高,化学组分均勻,适于大面积制膜。但由于后期需要热处理,因此不适合在柔性衬底(如PET等有机聚合物)上制备薄膜,因而限制了该方法的应用。 喷雾热解法是先将金属盐溶液雾化,再喷入高温区域进行干燥和分解的方法。多用于氧化物陶瓷粉末、薄膜和纤维的合成与制备。 ITO 薄膜上述的良好光电性能, 使得它有许多广泛的应用和潜在的实用价值。ITO 薄膜良好的透明性和导电性的利用。将ITO 薄膜镀在玻璃上制成的ITO 膜透明导电玻璃是液晶显示器(LCD)的主要材料, 目前已广泛使用于电子表、游戏机、计算器、通讯设备、检测仪器, 办公室自动化设备,便携个人电脑、电子记事本、翻译机、录相机、壁挂电视等等, 因为它具有薄轻如纸, 画面精美、低电压、低功耗的特点。LCD 将超过RCT(电子显象管)成为显示器的主流产品。其用于平面显示还有电致发光显示、电致彩色显示。IT0 膜作为太阳能电池一个重要组成部分, 已得到应用, 不论ITO -nip 型、ITO -pin 型, 肖特基型或异质结构型, 均镀有一层IT0 膜作为减反射层和透明电极。制作透明指触式控制板, 显示和操作键重合, 可进行人机对话输入。
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