热退火处理对氧化铟锡薄膜光电特性的影响

应用电子束蒸镀氧化铟锡(ITO)薄膜, 在氮气环境中对ITO膜进行不同温度下快速热退火(RTA)处理。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)技术、扫描电子显微镜(SEM)、可见光分光谱仪、四探针测试仪测试了快速热退火处理对电子束蒸镀制备ITO薄膜的晶向、微结构、组分、光电特性的影响。分析结果表明, 退火温度升高, 有利于Sn释放5s轨道上的电子, Sn4+取代In3+形成新的化学键。此外, 退火温度升高还提升了Sn、In原子的结合能, 改变了Sn、In的氧化程度, 增加了ITO薄膜晶体的载流子浓度和迁移率, 改善了ITO薄膜晶体晶格畸变、缺陷密度与致密性, 促进晶格失配的恢复。在450 ℃温度下快速热退火可获得光电特性较好的ITO薄膜。