Abstract
本論文主要探討浮式平板玻璃上製備ITO透明導電膜的溶凝膠法(sol-gel)及其性質。以添加適量乙二醇或異丙醇之無水酒精當作有機溶劑，三氯化銦及二氯化錫當作溶質，磷酸及醋酸為添加劑，採用浮式平板玻璃及預鍍一層擴散阻絕層(SiO2)之浮式平板玻璃當作基材，首先找出最佳的試液組成及操作條件，再觀察熱處理氣氛、溫度對ITO成膜之表面結晶型態、結晶構造、光學性質、電氣性質等影響。 實驗結果顯示，最佳試液組成為SnCl2/InCl3 = 14 mol. %，P/In = 13.5 mol. %，CH3COOH/C2H5OH = 9 mol. %。此試液時效七天後以1200 rpm轉速覆膜，再於大氣下500℃30分鐘進行燒成，可得膜厚為250 A的ITO膜。在預鍍SiO2膜的玻璃基材上可得退火前最低電阻係數2.3□10-2 □cm的ITO成膜。而經大氣及氮氣下退火處理，在300至650℃間皆有明顯降低電阻係數的效應；在0.5 atm氮氣下450℃退火，預鍍SiO2膜之玻璃基材上ITO成膜可獲得本實驗最低電阻係數1.6□10-3 □cm，與磁控濺鍍法製備之ITO膜相差不到一個數量級。 實驗中發現，大氣與氮氣退火處理均可提高ITO成膜之自由電子濃度而降低成膜電阻係數。其中又因SiO2膜可阻絕Na+擴散進入膜層，故預鍍SiO2膜比未預鍍SiO2膜可得較低電阻係數的ITO成膜。 由於本實驗摻雜較多量的Sn2+，故以旋轉塗佈法後燒成的ITO成膜，其載子種類屬於p-type，而在後續的退火處理中會有p-n-p二次轉變的現象，不同退火氣氛其電性轉變機構不同。 另外，退火處理可使ITO成膜晶粒呈現等軸化現象，由於晶粒成長可明顯提高載子移動率，此一觀察顯示溶凝膠法若能在成膜燒成後或再退火時獲得粗大結晶，則將非常有助於降低ITO成膜之電阻係數。 由於預鍍SiO2膜並經氮氣退火處理後的ITO膜，其成膜片電阻最低，因而明顯反射中及遠紅外光，而降低穿透率。