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透明导电氧化物薄膜及其制备方法
一、引言
透明导电氧化物薄膜作为一种有着广泛应用前景的材料，近年来受到了越来越多的关注。透明导电氧化物薄膜具有高导电性和良好的透明性，因此被广泛应用于太阳能电池、液晶显示器、触摸屏、LED照明等领域。其中，最具代表性的透明导电氧化物薄膜材料是氧化锌和氧化铟锡。本文将重点介绍透明导电氧化物薄膜的制备方法，分别以氧化锌和氧化铟锡为例进行介绍。
二、透明导电氧化物薄膜的制备
1、氧化锌薄膜的制备
氧化锌薄膜可以通过物理气相沉积、化学气相沉积、溅射、激光沉积等不同方法制备。其中，物理气相沉积和化学气相沉积是最常用的制备方法。
物理气相沉积
物理气相沉积（PhysicalVaporDeposition，PVD）是在真空条件下，通过热蒸发、溅射、分子束或反应气体的方法，把固体物质以原子、离子或分子的形式沉积到衬底表面上的方法。
在氧化锌薄膜的物理气相沉积中，一般采用热蒸发或者溅射法。在热蒸发法中，把氧化锌固体在真空下加热到蒸发温度，然后让其均匀地沉积在衬底表面上。在溅射法中，将氧化锌靶材作为阳极，结构类似离子阱的工作室内注入惰性气体（如氩气），通过上部的电极对靶材进行电子轰击，制成氧化锌离子束，然后沉积在衬底表面。
物理气相沉积制备氧化锌薄膜的优势在于高沉积速率、良好的沉积均匀性、高结晶度、较低的表面粗糙度等，但也存在着成膜质量与监测技术相对滞后、易产生有效的缺陷、难于实现大面积均匀沉积等缺点。
化学气相沉积
化学气相沉积（ChemicalVaporDeposition，CVD）是通过反应气体在一定的温度和压力条件下，在衬底表面上沉积出晶体。
化学气相沉积制备氧化锌薄膜是将氧化锌前体物质以液体或气体形式送入反应气体中，经过气相反应生成沉积物，沉积在衬底表面上。其中包括热CVD、等离子体CVD、金属有机CVD等多种方法，具体方式可以根据需要进行选择。
化学气相沉积制备氧化锌薄膜的方法优势在于可以制备大面积的氧化锌薄膜，可以让沉积物的成分和结构精确控制，能够制备成膜均匀、厚度可控等等。但相比于物理气相沉积法，CVD法有着复杂的化学过程和操作技术要求，成膜温度较高，生产成本也更高。
2、氧化铟锡薄膜的制备
氧化铟锡薄膜是采用化学气相沉积法制得，这种材料不仅具有高导电性、良好的透明性和光电性能，而且还具有机械强度和化学稳定性好的优点，在OLED等领域有着很广泛的应用。
氧化铟锡薄膜的制备方法主要有热蒸发法、溅射法、磁控溅射法和化学气相沉积法四种。
热蒸发法
采用热蒸发法制备氧化铟锡薄膜，需要在真空条件下加热铟锡合金，使其蒸发到空气中，然后冷却并与氧气反应生成氧化铟锡薄膜。
溅射法
溅射法是一种通过碰撞和激发靶材上的粒子，将其溅射到基板上，形成薄膜的方法。在氧化铟锡薄膜的制备中，先要制备铟锡靶材，然后将靶材放在真空中，加上高压电源之后就可进行溅射。
磁控溅射法
磁控溅射法是在真空条件下，通过在靶材上加电场，在一个经过磁场流动的电子云区域形成Plasma，然后通过靶材上的粒子碰撞基板形成薄膜的方法。
化学气相沉积法
化学气相沉积法可以采用碘化铟和无机氧体系或者有机金属与无机氧体系分解交换制备氧化铟锡薄膜。
三、结语
透明导电氧化物薄膜是一种重要的材料，在太阳能电池、液晶显示器、触摸屏、LED照明等领域有着广泛的应用前景。本文主要介绍了透明导电氧化物薄膜的制备方法，分别以氧化锌和氧化铟锡为例进行介绍。其中，物理气相沉积、化学气相沉积、溅射和磁控溅射是制备透明导电氧化物薄膜的常用方法。