Изготовление, свойства и применение пленок ITO

Что представляют собой пленки ITO?
см-3
см2/В⋅с
Ом см
Т = 85...90 %
R = 95…98 %
ITO = indium-tin oxide = In2O3:Sn = In2O3(Sn) = In2-xSnxO3-y

Применение пленок ITO
Авиация, транспорт
Прозрачные антиобледенительные покрытия
Сельское хозяйство
Отражающие ИК излучение и пропускающие видимую часть спектра покрытия для теплиц
Газовые датчики
CO, CO2, H2.

Защитные покрытия
Пленки имеют высокую стойкость к истиранию, потому используются для защиты стеклянных и пластиковых поверхностей от механических повреждений.
Космос
Высокая электропроводность и прозрачность пленок позволяет выровнять потенциал на поверхности спутников (статический заряд может достигать 10кВ), не искажая показания оптических приборов.

Солнечные ячейки на гетеропереходах
Преимущества по сравнению с ячейками на p-n переходе:
1. Более простое изготовление перехода из-за более низкой температуры его формирования.
2. Солнечное излучение попадает непосредственно в активную область ячейки практически без потерь.
3. Пленка служит одновременно и низкоомным контактом и окном в активную область.
К.п.д. до 15%.

Прозрачные электроды для органических светоизлучающих диодов (OLED)

1. Эффективная инжекция носителей заряда из контактов в органическую пленку.
2. Перенос носителей заряда к центрам рекомбинации.
3. Рекомбинация носителей заряда.
4. Излучение кванта света.
Возникновение излучения в OLED

Химические методы получения пленок ITO

Метод магнетронного распыления
Торр

Влияние содержания кислорода в пленках ITO на их свойства
- figure of merit,
- поверхностное сопротивление пленки

Влияние содержания олова в пленках ITO на их свойства

Влияние температуры подложки на свойства пленок ITO

Нити индия в пленках ITO после нагревания их протекающим током
Увеличение при фотографировании 3000:1.
Поперечный размер нитей ~ 1 мкм.
Состав пленки в указанных точках:
1 – 91%In:9%Sn; 2 – 99%In:1%Sn .

Форма пленки ITO для измерения поля Холла

см2/В⋅с
см-3
см2/В⋅с
см-3
Завимость поля Холла от магнитного поля
Условие слабого магнитного поля
см2/В⋅с
см-3

Расчет поля Холла в пленках ITO при наличии двух типов электронов : быстрых и медленных

Определение концентрации и подвижности быстрых и медленных электронов

Зависимость степени нелинейности поля Холла от содержания олова в пленках IТО

Эффект магнитосопротивления в пленках IТО при комнатной и азотной температурах

Выводы
1. Пленки ITO имеют широкое применение в науке, технике, хозяйстве вследствие своих уникальных свойств: высокая электропроводность, прозрачность в видимой части спектра и отражение в ИК области.
2. Для получения их существует много способов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
3. Свойства пленок ITO сильно зависят от их состава и условий нанесения.
4. Пленки ITO представляют собой интересный объект для фундаментальных исследований вследствие своей слабоисследованности. Обнаружение в них двух типов носителей заряда и отрицательного магнитосопротивления при температуре жидкого гелия тому подтверждение.