刘 丹， 刘 毅， 黄中浩， 吴青友， 吴 旭， 田茂坤， 宁智勇， 管 飞， 张 超， 王兆君， 闵泰烨， 冯家海， 樊 超， 方 亮

(1. 重庆京东方光电科技有限公司，重庆 400700；2. 重庆大学 物理学院，重庆 400044； 3. 中国科学院大学 重庆学院，重庆 400714)

1 引 言

氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)具有透明导电的功能，在液晶显示器和太阳能电池领域拥有广泛应用[1-2]。此外，该材料在生物领域也有应用[3]。ITO可由In2O3和SnO2按照比例混合并经煅烧而制得，立方铁锰矿结构的In2O3作为材料基体，SnO2则固溶至In2O3中[4]。因为In的化合价为+3，SnO2的化合价为+4，在固溶的过程中Sn对In进行施主掺杂，形成带正电的Sn·In。为维持电荷平衡，该固溶过程会同时引入电子，故ITO的导电性呈N型。此外，ITO中的O会脱离基体进而形成带正电的氧空位Vo¨，为维持电荷平衡，一个氧空位形成的同时会引入两个电子。故ITO中的Sn含量、Sn的化合价、氧空位的数量决定ITO的电导率。此外，ITO也可采用湿化学法进行制备[5]。ITO成膜方式较多，有磁控溅射、化学气相沉积、蒸镀、溶胶凝胶等方案，工业上普遍采用磁控溅射成膜[6]。ITO成膜之后，采用光刻(曝光、刻蚀)的方式对膜层进行图形化[7-8]，ITO的刻蚀方式有干法和湿法两种。ITO的干法刻蚀精度高，但是成本高且副产物不易去除。干法刻蚀的方案主要包括：反应离子刻蚀、低损伤的H/O等离子体刻蚀、电感耦合等离子体刻蚀等[9-11]；ITO湿法刻蚀虽然精度低一些，但是制程简单且成本低，适用于大规模量产。湿法刻蚀需要使用刻蚀液，ITO的刻蚀液有不同种类，如FeCl3、HCl和HNO3的混合溶液、HI溶液、HCl、草酸等[14-17]。ITO完成图形化之后，为提升ITO的电导率和透光率，会进行ITO退火。……