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    一種透明導電氧化物及其制備方法技術

    技術編號:43706283 閱讀:14 留言:0更新日期:2024-12-18 21:18
    本申請提供一種透明導電氧化物及其制備方法,涉及半導體技術領域,在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層;刻蝕摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,形成透明導電氧化物,透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間。透明導電材料和摻雜材料形成混合物膜層以化合物形態呈現,透明導電材料離子位于摻雜材料離子的空隙內,摻雜材料離子位于透明導電材料離子的空隙內,利用透明導電材料離子和摻雜材料離子相互擴散填補,形成混合物膜層。刻蝕掉摻雜材料,留下透明導電材料,原來摻雜材料的位置形成空隙,得到疏松多孔的透明導電材料,獲得低折射系數的透明導電膜層,無需改造設備硬件,高效且成本低。

    【技術實現步驟摘要】

    本申請涉及半導體,具體涉及一種透明導電氧化物及其制備方法


    技術介紹

    1、透明導電膜(transparent?conducti?ng?oxide?fi?lm,tco膜)是一種兼具高透明度和導電性的材料,被廣泛應用于顯示屏、太陽能、氣敏傳感器、光電元器件的電極材料等領域,主要技術難點之一為如何在保證合理成本(厚度、化學成分、設備和工藝選取)條件下,制備透過率高(多數情況下考慮可見光波域)但電阻率低的薄膜。

    2、常用的調整tco薄膜折射率或致密度的方法有:1)改變基底的粗糙度;2)調整鍍膜工藝參數;3)液相非真空鍍膜如溶膠凝膠法(sol-ge?l);4)斜角真空濺射。也可以通過激光局部開孔、遮光板鍍膜、真空干法刻蝕等方法獲取微孔疏松結構以達到改變薄膜致密度,最終得到與器件其他膜層結構相匹配的tco材料。但是這些方法雖然能獲得致密的結構,但是得到的產品折射系數一般在1.6以上,無法達到較低折射系數的要求;如需達到低折射率要求,則需要鍍膜設備的改造,或采用工藝復雜的制作過程,成本高,較難轉化至量產生產。


    技術實現思路

    1、本申請實施例的目的在于提供一種透明導電氧化物及其制備方法,能夠達到結構致密且折射率低的目的,且制備方法簡單,便于量產。

    2、本申請實施例的一方面,提供了一種透明導電氧化物的制備方法,包括在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層;

    3、刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間。

    4、可選地,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    5、按1:5~5:1的比例混合所述透明導電材料和所述摻雜材料;所述摻雜材料至少包括二氧化硅、氧化鋁。

    6、可選地,所述混合物膜層的厚度在50nm~500nm之間。

    7、可選地,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    8、在所述襯底上共濺射所述透明導電材料和所述摻雜材料,調整所述透明導電材料和所述摻雜材料的共濺射的鍍膜速度,以使所述透明導電材料和所述摻雜材料形成1:5~5:1的比例。

    9、可選地,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    10、在所述襯底上采用原子層沉積的方式沉積所述透明導電材料和所述摻雜材料,調整所述透明導電材料的氣態和所述摻雜材料的氣態反應前通入真空腔的循環次數,以使所述透明導電材料和所述摻雜材料形成1:5~5:1的比例。

    11、可選地,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    12、在所述襯底上采用化學氣相沉積的方式沉積所述透明導電材料和所述摻雜材料,調整所述透明導電材料和所述摻雜材料的鍍膜時長比、氣流量或鍍膜功率的至少一種,以使所述透明導電材料和所述摻雜材料形成1:5~5:1的比例。

    13、可選地,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間,包括:

    14、所述摻雜材料包括二氧化硅或氧化鋁;

    15、選用二氧化硅刻蝕酸或氧化鋁刻蝕酸對所述混合物膜層刻蝕,刻蝕溫度在20℃~150℃之間,刻蝕液對所述摻雜材料和所述透明導電材料的刻蝕選擇率大于10:1,刻蝕后留下多孔的所述透明導電膜層。

    16、可選地,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間,包括:

    17、所述摻雜材料包括二氧化硅或氧化鋁;

    18、選用含氟的干刻刻蝕氣體刻蝕所述混合物膜層,刻蝕溫度在20℃~150℃之間,刻蝕氣體對所述摻雜材料和所述透明導電材料的刻蝕選擇率大于10:1,刻蝕后留下多孔的所述透明導電膜層。

    19、可選地,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間之后,所述方法還包括:

    20、超聲波表面清洗,去除所述透明導電膜層表面殘留的固態顆粒和刻蝕液或刻蝕氣體;

    21、通過離心機采用40℃~120℃的中低溫干燥,得到所述透明導電氧化物。

    22、本申請實施例的另一方面,提供了一種透明導電氧化物,采用上述的透明導電氧化物的制備方法制備而成。

    23、本申請實施例提供的透明導電氧化物及其制備方法,透明導電材料和摻雜材料形成混合物膜層時,以化合物的形態呈現,透明導電材料的離子位于摻雜材料的離子的空隙內,摻雜材料的離子位于透明導電材料的離子的空隙內,利用透明導電材料的離子和摻雜材料的離子相互擴散填補,形成了混合物膜層。刻蝕掉摻雜材料,留下透明導電材料,這樣原來摻雜材料的位置處就形成了空隙,得到疏松多孔的透明導電材料,這樣一來,可獲得低折射系數的透明導電膜層,無需改造設備硬件,高效并且成本低廉。

    本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,包括:

    2.根據權利要求1所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    3.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述混合物膜層的厚度在50nm~500nm之間。

    4.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    5.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    6.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    7.根據權利要求1至6任一項所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間,包括:

    8.根據權利要求1至6任一項所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間,包括:

    9.根據權利要求1所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述刻蝕所述摻雜材料,留下多孔的透明導電膜層,以形成所述透明導電氧化物,所述透明導電膜層內的孔隙尺寸在10nm~100nm之間,密度在10%~50%之間之后,所述方法還包括:

    10.一種透明導電氧化物,其特征在于,采用權利要求1至9任一項所述的透明導電氧化物的制備方法制備而成。

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,包括:

    2.根據權利要求1所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    3.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述混合物膜層的厚度在50nm~500nm之間。

    4.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    5.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    6.根據權利要求2所述的透明導電氧化物的制備方法,其特征在于,所述在襯底上形成透明導電材料和摻雜材料的混合物膜層,包括:

    7.根據權利要求1至6任一項所述的透明導電氧化物的制備方法,...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:王建暉堯俊王文琦張睿智李龔劍盧仁鮑加拴金利劍
    申請(專利權)人:浙江水晶光電科技股份有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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