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噴霧熱解法的優(yōu)點在于:

(1)設(shè)備簡單,反應(yīng)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(diào)整;

(4)所鍍膜層與基板結(jié)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(zhì)量不高,性能不穩(wěn)定,且鹽類噴霧熱分解過程很復(fù)雜。但目前尚無有關(guān)噴霧熱解法制備ITO薄膜實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的報道,該法僅在實驗室中使用。

4.4　化學(xué)氣相沉積法

化學(xué)氣相沉積方法指利用兩相或多相反應(yīng)氣體在加熱的基片表面上或接近該表面的位置上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并使化學(xué)產(chǎn)物同時沉積在基片表面而形成薄膜。該法是氣態(tài)反應(yīng)物在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉積成膜的工藝,主要包括金屬氧化物化學(xué)氣相沉積、激光化學(xué)氣相沉積和等離子體增強化學(xué)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(xué)氣相沉積法制備出性能優(yōu)良的ITO薄膜。近20年來,化學(xué)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(xué)氣相沉積法必須先制備蒸發(fā)速率高的銦錫前驅(qū)體物質(zhì),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(xué)法中發(fā)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(fā)展起來的。1988年,該法由NAGAYAMA首次報道,此后得到迅速發(fā)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(shè)備,因此越來越受到世人的關(guān)注,尤其在制備功能性氧化物薄膜中得到了廣泛應(yīng)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(fā)析出晶體。其反應(yīng)液一般是金屬氟化物的水溶液,通過溶液中金屬氟代絡(luò)離子與氟離子消耗劑之間的配位體置換,驅(qū)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(yīng)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(jìn)行的。

金屬氟化物的水解平衡反應(yīng)是:

(MFx)(x-2n)-+nH2OMOn+xF-+2nH+   (5)

為使溶液中形成更為穩(wěn)定的絡(luò)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(xué)平衡向右移動:

H3BO3 + 4HFBF4 -+ H3O++2H2O  (6)

2Al  +  6HF   ===2H3AlF6   (7)

式(5)稱為析出反應(yīng),式(6)、式(7)稱為驅(qū)動反應(yīng)。通過反應(yīng),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(yīng),通過兩種反應(yīng)的組合來制備薄膜。由于水溶液中物質(zhì)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。