產品品牌:鼎森騰業
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透明導電玻璃(Transparent Conductive Oxide, TCO)是在平板玻璃表面通過物理或者化學鍍膜的方法均勻的鍍上一層透明的導電氧化物薄膜。氧化物包括CdO, ZnO, ZnO: M ( M =Al, Ga, In, F), ITO, FTO, Sb-SnO 2 (ATO)等。TCO有兩個主要指標:一是對可見光的高透過率(T avg >80%),另一個是高的導電率(R <10 -3 Ω·cm)。
透明導電氧化物的制備方法很多,目前有磁控濺射、金屬有機物化學氣相沉積、噴霧熱解、脈沖激光沉積、溶膠-凝膠法等。目前,效果最佳方法是(射頻)磁控濺射,該工藝已經成熟,并用于ITO薄膜的商業化生產,但由于設備和靶材等價格較高,且不利于制備大面積的導電薄膜。成本更低廉的化學制備方法是未來透明導電氧化物玻璃的制備工藝的改進方向。
透明導電氧化物最早出現于20世紀初,但直到1950年前后出現了氧化基和氧化銦基薄膜后,透明導電玻璃才開始得到廣泛應用。目前主要的應用領域有平面液晶顯示(LCD)、電致發光顯示(ELD)、電致彩色顯示(ECD)、太陽能電池透明電極;由于它對光波的選擇性(對可見光的投射和對紅外光的反射)而用作熱反射鏡,用于北方寒冷地區的建筑玻璃窗起熱屏蔽作用,節省能源消耗。還可用作透明表面發熱器,在汽車、飛機等交通工具的玻璃窗上形成防霧除霜玻璃。另外,柔性襯底的TCO薄膜的開發使它的潛在用途擴大到制造柔性發光器件、塑料液晶顯示器、可折疊太陽能電池以及作為保溫材料用于塑料大棚、玻璃粘貼膜等。
導電薄膜的導電原理是在原本導電能力很弱的本征半導體中摻入微量的其他元素,就會使半導體的導電性能發生顯著變化。這些微量元素被稱為雜質,摻雜后的半導體稱為雜質半導體。氧化銦錫(ITO)透明導電玻璃就是將錫元素摻入到氧化銦中,提高導電率,它的性能(主要包括電導率、可見光透過率)在目前是最好的,也被廣泛用于我們日常使用的各類平板顯示器的制作。ITO薄膜有復雜的立方鐵錳礦結構,最低電阻率達10 -5 Ω . cm量級,可見光譜范圍內平均光透射率90%以上。但是,由于銦為稀散元素,在自然界中貯存量少,價格較高,而且ITO應用于太陽能電池中時在等離子體中不夠穩定,其他種類的透明導電氧化物的研究也就成為了一個研究熱點。這方面氧化鋅基薄膜的研究進展迅速,材料性能已可與ITO相比擬,結構為六方纖鋅礦型。其中鋁摻雜的氧化鋅(AZO)薄膜研究較為廣泛,它的突出優勢是原料易得,制造成本低廉,無毒,易于實現摻雜,且在等離子體中穩定性好,因而有可能成為ITO的替代產品,尤其是在太陽能電池透明電極領域。另外,多元復合氧化物如鈣鈦礦相的BaSnO 3 , SrSnO 3也是TCO薄膜的一個研究方向。