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式中:M———金屬;

R———有機基團(如烷基)。

經過充分水解、縮合后,最后形成網絡狀結構的凝膠體系。

4.1.2　工藝過程

溶膠-凝膠法的基本工藝過程如下:
 

4.1.3　溶膠-凝膠法的特點

由于溶膠-凝膠法獨特的工藝使得該法有諸多優(yōu)點,突出的優(yōu)點是:

(1)工藝過程溫度低,材料制備過程易于控制,可制得一些用傳統方法難以制備的材料;

(2)制品均勻性好,尤其是多組分制品,其均勻度可達分子或原子尺度;

(3)制品純度高;

(4)在制備薄膜方面可以大面積成膜。

近年來,溶膠-凝膠法受到了國內外材料領域專家學者的普遍重視,并在超導材料、功能陶瓷材料、催化劑及酶載體的合成、材料的表面鍍膜處理等領域得到應用。但在溶膠-凝膠法制備過程中尚存在一些問題,例如,起始原料金屬醇鹽在醇中反應活性大,易生成沉淀,而且很多醇鹽很難購得;此外,由于不同醇鹽的水解速度不同,存在組分均勻性問題。因此,昂貴的原材料和復雜的工藝條件,使其性價比達不到實用水平。

4.2　磁控濺射法

磁控濺射法是制備ITO薄膜一種非常成熟的技術,已在工業(yè)上得到廣泛應用。磁控濺射沉積可分為直流磁控濺射沉積和射頻磁控濺射沉積。而直流磁控濺射[33]是當前發(fā)展最成熟的技術,該法工藝參數可控,能大面積均勻成膜。

4.2.1　磁控濺射原理

磁控濺射技術是一項利用等離子體來制備各種薄膜材料的技術,其主要原理是利用等離子體中的陽離子來轟擊靶材的表面,把靶材中的粒子轟擊出來,使粒子沉積在襯底上以制成薄膜,見圖2。
 

4.2.2　磁控濺射法的特點

與其它制備技術相比較,其主要優(yōu)點為:

(1)成膜面積大,沉積速度高,適用于大規(guī)模生產;

(2)獲得的ITO薄膜密度高,而且薄膜純度較高;

(3)濺射鍍膜的膜厚可控性和多次濺射的膜厚重現性好,能有效地鍍制預定厚度的薄膜;

(4)薄膜與襯底的附著性好;

(5)工藝穩(wěn)定性好,易控制薄膜的厚度。

其主要缺點是所需設備復雜,需要高壓或大功率直流電源,設備投資高;其次,工藝影響因素復雜,尤其是ITO靶材質量的影響,要獲得高性能的ITO薄膜,必須首先制備出高質量的ITO靶材。

4.3　噴霧熱解法

噴霧熱解法是將金屬鹽溶液霧化后噴入高溫區(qū),同時進行干燥和熱分解,可以用于氧化物陶瓷粉末(特別是復合粉末)合成、纖維合成和薄膜制備。自從1960年ChamLerlin和Skar-man在用噴霧熱分解法制取薄膜方面做了開創(chuàng)性研究以來,該方法已用于2nO,ITO,2nS,Mn等透明薄膜的制備。季振國等人用噴霧熱解法制備了銦錫氧化物透明導電薄膜。