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噴霧熱解法的優點在于:

(1)設備簡單,反應易控制;

(2)對真空、氣氛等實驗條件要求不高;

(3)原料選擇范圍廣,且組分及其比例便于調整;

(4)所鍍膜層與基板結合牢固;

(5)適于大面積鍍膜,尤其適合玻璃在線鍍膜。

其缺點是制得的ITO薄膜質量不高,性能不穩定,且鹽類噴霧熱分解過程很復雜。但目前尚無有關噴霧熱解法制備ITO薄膜實現工業化生產的報道,該法僅在實驗室中使用。

4.4　化學氣相沉積法

化學氣相沉積方法指利用兩相或多相反應氣體在加熱的基片表面上或接近該表面的位置上發生化學反應,并使化學產物同時沉積在基片表面而形成薄膜。該法是氣態反應物在襯底表面發生化學反應而沉積成膜的工藝,主要包括金屬氧化物化學氣相沉積、激光化學氣相沉積和等離子體增強化學氣相沉積等。ToshiroMaruyama等人以二乙基己酸銦和四氯化錫為原料,用化學氣相沉積法制備出性能優良的ITO薄膜。近20年來,化學氣相沉積法得到了廣泛重視,主要原因是它提供了一種在相對較低溫度下,沉積大量各種元素及化合物的方法。但由于化學氣相沉積法必須先制備蒸發速率高的銦錫前驅體物質,因而成本較高。

4.5　液相沉積法

液相沉積法的是近年來在濕化學法中發展起來的一種全新的成膜方法,它是專為制備氧化物薄膜而發展起來的。1988年,該法由NAGAYAMA首次報道,此后得到迅速發展。液相沉積法操作簡單,制備過程中勿需熱處理和昂貴的設備,因此越來越受到世人的關注,尤其在制備功能性氧化物薄膜中得到了廣泛應用。

4.5.1　液相沉積法的基本原理

液相沉積法的基本原理是從過飽和溶液中自發析出晶體。其反應液一般是金屬氟化物的水溶液,通過溶液中金屬氟代絡離子與氟離子消耗劑之間的配位體置換,驅動金屬氟化物水型抗靜電整理劑ITO(摻錫氧化銦)解平衡移動,使金屬氧化物沉積在基體表面上。該法要求很好地控制水解反應以及溶液的過飽和度。另外,薄膜的形成過程是在強酸性溶液中進行的。

金屬氟化物的水解平衡反應是:

(MFx)(x-2n)-+nH2OMOn+xF-+2nH+   (5)

為使溶液中形成更為穩定的絡合物,需向其中加入硼酸、金屬鋁等氟離子消耗劑,使式(5的化學平衡向右移動:

H3BO3 + 4HFBF4 -+ H3O++2H2O  (6)

2Al  +  6HF   ===2H3AlF6   (7)

式(5)稱為析出反應,式(6)、式(7)稱為驅動反應。通過反應,式(6)或式(7)的氟離子消耗劑消耗了自由氟離子,加速了式(5)的析出反應,通過兩種反應的組合來制備薄膜。由于水溶液中物質移動的平均自由程很短,析出的金屬氧化物能夠不拘表面積、表面形狀而在與溶液接觸的基體表面均一地析出,形成氧化物薄膜。