一、ITO薄膜的基本性能

    ITO（In2O3:SnO2=9:1）的微觀結(jié)構(gòu)，In2O3里摻入Sn后，Sn元素可以代替In2O3晶格中的In元素而以SnO2的形式存在，因為In2O3中的In元素是三價，形成SnO2時將貢獻一個電子到導(dǎo)帶上，同時在一定的缺氧狀態(tài)下產(chǎn)生氧空穴，形成1020至1021cm-3的載流子濃度和10至30cm2/vs的遷移率。這個機理提供了在10-4Ω.cm數(shù)量級的低薄膜電阻率，所以ITO薄膜具有半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。ITO是一種寬能帶薄膜材料，其帶隙為3.5-4.3ev。

    紫外光區(qū)產(chǎn)生禁帶的勵起吸收閾值為3.75ev，相當于330nm的波長，因此紫外光區(qū)ITO薄膜的光穿透率極低。同時近紅外區(qū)由于載流子的等離子體振動現(xiàn)象而產(chǎn)生反射，所以近紅外區(qū)ITO薄膜的光透過率也是很低的，但可見光區(qū)ITO薄膜的透過率非常好，由于材料本身特定的物理化學性能，ITO薄膜具有良好的導(dǎo)電性和可見光區(qū)較高的光透過率。

二、影響ITO薄膜導(dǎo)電性能的幾個因素

    ITO薄膜的面電阻（R）、膜厚（d）和電阻率（ρ）三者之間是相互關(guān)聯(lián)的，這三者之間的計算公式是：R=ρ/d。由公式可以看出，為了獲得不同面電阻（R）的ITO薄膜，實際上就是要獲得不同的膜厚和電阻率。

    一般來講，制備ITO薄膜時要得到不同的膜層厚度比較容易，可以通過調(diào)節(jié)薄膜沉積時的沉積速率和沉積的時間來制取所需要膜層的厚度，并通過相應(yīng)的工藝方法和手段能進行準確的膜層厚度和均勻性控制。

而ITO薄膜的電阻率（ρ）的大小則是ITO薄膜制備工藝的關(guān)鍵，電阻率（ρ）也是衡量ITO薄膜性能的一項重要指標。公式ρ=m/ne2T給出了影響薄膜電阻率（ρ）的幾種主要因素，n、T分別表示載流子濃度和載流子遷移率。當n、T越大，薄膜的電阻率（ρ）就越小，反之亦然。而載流子濃度（n）與ITO薄膜材料的組成有關(guān)，即組成ITO薄膜本身的錫含量和氧含量有關(guān)，為了得到較高的載流子濃度（n）可以通過調(diào)節(jié)ITO沉積材料的錫含量和氧含量來實現(xiàn)；而載流子遷移率（T）則與ITO薄膜的結(jié)晶狀態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)和薄膜的缺陷密度有關(guān)，為了得到較高的載流子遷移率（T），可以合理的調(diào)節(jié)薄膜沉積時的沉積溫度、濺射電壓和成膜的條件等因素。

    所以從ITO薄膜的制備工藝上來講，ITO薄膜的電阻率不僅與ITO薄膜材料的組成（包括錫含量和氧含量）有關(guān)，同時與制備ITO薄膜時的工藝條件（包括沉積時的基片溫度、濺射電壓等）有關(guān)。有大量的科技文獻和實驗分析了ITO薄膜的電阻率與ITO材料中的Sn、O2元素的含量，以及ITO薄膜制備時的基片溫度等工藝條件之間的關(guān)系。

ITO導(dǎo)電膜導(dǎo)電原理

    ITO導(dǎo)電膜是氧化銦錫膜，主要成分是90%的In2O3和10% 的SnO2，其晶體結(jié)構(gòu)是立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)，是一種可直接躍遷寬禁帶的半導(dǎo)體材料。ITO導(dǎo)電膜主要成分In2O3在形成過程中沒有構(gòu)成理想的化學配比結(jié)構(gòu)，結(jié)晶結(jié)構(gòu)中缺少氧原子，因此存在過剩的自由電子，于是ITO膜具備了一定的導(dǎo)電性。

如何提升ITO導(dǎo)電膜導(dǎo)電性能

    如果想要提高ITO膜的導(dǎo)電性能，可利用高價的陽離子如Sn摻雜在In2O3晶格中替代In^3+的位置，那么自由導(dǎo)電電子的濃度隨之增加，進而提升氧化銦的導(dǎo)電性，ITO膜的導(dǎo)電性能增強。需要注意的是，在ITO膜層中，Sn通常以Sn^2+或Sn^4+的形式存在，由于In在In2O3中是正三價，Sn^4+的存在創(chuàng)造一個電子導(dǎo)帶，而Sn^2+的存在則會降低導(dǎo)帶中的電子密度。