Parametry cílové výkonnosti ITO
1. Čistota: ITO se zaměřuje na požadavky průmyslového standardu na čistotu 99,99 % (4N) až 99,999 % (5N). Když je čistota vyšší, poskytuje snížený počet kontaminantů, což znamená méně nedokonalostí pro filmy vytvořené z terče.
2. Krystalová struktura: ITO terče jsou obvykle přizpůsobeny kubické krystalové struktuře s mřížkovým parametrem zhruba 10,118 Á. Kvalita krystalové struktury ovlivňuje kvalitu vyráběných filmů.
3. Tepelná vodivost: ITO terče mají tepelnou vodivost asi 20 až 30 W/(m·K). Lepší tepelná vodivost pomáhá rychle vést a odvádět teplo, což snižuje ztráty materiálu terče během naprašování.
4. Elektrická vodivost: ITO má vysokou elektrickou vodivost 10^3 - 10^4 S/cm, což je výhodné pro výrobu průhledných vodivých filmů.
5. Magnetismus: Vysoko-čisté ITO cíle mají slabší magnetismus. To je výhodné pro stabilitu ITO terčů během naprašování. Cíl ITO je vyroben tak, aby měl kontrolovanou průměrnou velikost částic 1-5μm. To zajišťuje jednotnost kroku naprašování. Hustota je obecně blízká 95 % nebo vyšší teoretické hustoty. To je důležité pro zvýšení účinnosti naprašování a následně kvality filmu.
Metody pro vytváření cílů ITO
1. Metoda metalurgie prášku
Míchání: Nejprve se v případě oxidu india (In2O3) přidá malý podíl oxidu cínatého (SnO2), který je druhou složkou. Taková směs prášků má v případě ITO terče za následek jeho elektrické vlastnosti.
Kulové mletí: Kulový mlýn se používá ke zpracování směsi tak, aby byla jednotná jak z hlediska stejnoměrnosti, tak i reaktivity. V tomto případě je důležité vzít v úvahu způsob zpracování a čas, protože je důležitý tvar a velikost prášku.
Lisování: Zpracovaný prášek se lisuje v kuličkách, aby se zvýšila rovnoměrná hustota, což dále napomáhá zvýraznění tvaru. Hustota a rovnoměrnost výlisku přímo ovlivňují výsledky následného slinovacího procesu.
Slinování: Zhutňovací těleso se zahřeje na slinovací teploty, což má za následek slinovací efekty, které umožňují stavbu "hustých" bloků z objemného oxidu india a cínu (ITO).
2. Sol-gelová technika
Syntéza solu: Jako suroviny se vyberou vhodné soli india a cínu, které se chemicky nechají reagovat za vzniku solu v rozpouštědle. Řízení reakčních podmínek může produkovat vysoce jednotný sol. Stárnutí: Vzniklý sol je stárnut, aby se zlepšila jeho stabilita a zabránilo se nerovnoměrnému vysrážení při následném tepelném zpracování.
Permitální kontrola transformace: Zaměření více na užitečné cílení, práškové části obsahující ITO zahrnují transformaci a konverzi struktury sloučeniny na užitečné elementární části, v tomto případě více.
Slinování: Prášek je pokryt uhlovodíkem, a proto je sloučen do ITO, takže vlastnosti a charakteristiky umožňují slinovací efekt.
3. Proces lisování za studena a slinování
Lisování za studena: Aby se vytvořil blok ITO prášku, vloží se do formy a zhutní při pokojové teplotě mechanickým lisováním. Tato metoda nezahrnuje aplikaci tepla; tedy termín lisování za studena.
Odstranění pojiva: V případě, že je pojivo začleněno během lisování za studena, musí být odstraněno před fází slinování, obvykle pomocí procesů tepelného zpracování.
Slinování: ITO zhutněný za studena se vloží do slinovací pece a spéká se při zvýšených teplotách. Tělesa ITO lisování za studena umožňují těmto materiálům strávit méně času při zvýšených teplotách, čímž se následně snižuje růst zrn a napomáhá mikrostrukturální kontrole materiálu.
4. Vakuové lisování za tepla
Vakuové lisování: Prášek ITO se lisuje za horka-ve vakuovém prostředí. Vakuové prostředí účinně zabraňuje oxidaci a snižuje vnášení nečistot.
Současné tepelné zpracování: Na rozdíl od tradičního lisování, vakuové lisování za horka kombinuje lisování a tepelné zpracování do jednoho procesu. Prášek je spékán současně pod tlakem a teplotou, což má za následek cíl s vyšší hustotou a lepším výkonem. Chlazení: Po lisování za tepla je potřeba ITO terč pomalu chladit pod kontrolou teploty, aby se zabránilo prasklinám nebo vnitřnímu pnutí v materiálu v důsledku nadměrné rychlosti chlazení.
Prášková metalurgie je vhodná pro-výrobu ve velkém měřítku a nabízí relativně nízké náklady, ale může mít omezení, pokud jde o kontrolu velikosti částic a jednotnost materiálu. Ačkoli metoda sol-gelu zahrnuje složitější kroky a je dražší, produkuje produkty s menší a rovnoměrnější distribucí velikosti částic, takže je vhodná pro aplikace vyžadující extrémně vysokou kvalitu filmu. Jak lisování za studena, tak vakuové lisování za horka mohou při přípravě ITO terčů dosáhnout vysoké hustoty a jednotné mikrostruktury, které jsou rozhodující pro stejnoměrnost a výkon filmu.
Zejména vakuové lisování za horka dosahuje vynikající mikrostrukturální kontroly při zachování vysoké cílové hustoty díky jeho současnému provozu při vysokém tlaku a teplotě.
Doporučení aplikací pro cíle ITO
1. Dotykové obrazovky a displeje:
- Transparentní vodivé fólie (TCF) se používají pro obrazovky LCD, dotykové panely a displeje OLED. Pro TCF je nejlepší používat jemné-částice ITO, čímž dosáhnete vynikající průhlednosti a vodivosti.
- Přilnavost a jednotnost filmu lze zlepšit řízením teploty substrátu a rozprašovacího výkonu.
2. Fotovoltaické moduly:
- Pomocí cílů ITO mohou solární tenké filmy a další solární tenkovrstvé články zlepšit účinnost fotokonverze.
- Fotovoltaické materiály citlivé na vysoké teploty by měly být zpracovány pomocí nízkoteplotních{1}}metod naprašování.
3. Optoelektronická zařízení: - Současné difúzní nebo antireflexní vrstvy v laserových diodách a LED jsou vyrobeny z tenkých vrstev ITO.
- U cílů ITO s lepší vodivostí než propustností provádějte naprašování s vysokou kvalitou optického filmu, abyste snížili ztráty během nanášení.
4. Senzory: - Při konstrukci citlivých vrstev nebo elektrod plynových senzorů a biosenzorů nacházejí uplatnění tenké vrstvy ITO.
- Pro optimální přesnost biosenzoru musí být tenkovrstvé elektrody vyrobeny z vysoce-čistých materiálů a citlivé vrstvy by měly být přizpůsobeny okolnímu prostředí.
5. Aplikace tenkých vrstev ITO: Antistatické tenké vrstvy ITO Hraniční rozhraní: - Díky vodivosti tenkých vrstev ITO je lze použít k prevenci antistatického rušení a elektromagnetického rušení v elektronických zařízeních i v zařízeních s ITO.
- Je třeba dbát na vyvážení vodivosti a průhlednosti materiálů a musí být zvolen správný cílový materiál, který splňuje požadavky daného prostředí.
Různé cílové materiály ITO by měly být přizpůsobeny dané situaci na základě jejich použití. Kromě toho lze kvality tenkého filmu ITO zlepšit monitorováním cílových podmínek, jako je teplota, rychlost nanášení a cílová rychlost spotřeby během procesu naprašování.
Skladování a péče o ITO Target
1. Ochranná opatření během skladování:
- Cíle ITO vyžadují suché, čisté a teplotně-stabilní skladování, aby se zabránilo jakékoli změně jejich fyzické formy a chemického složení způsobenému kolísáním teploty a vlhkosti.
- Aby se zabránilo kontaminaci, musí být cíle ITO také bez korozivních kapalin a plynů. Pro skladování by tedy byly vhodné uzavřené obaly.
2. Ochrana před nečistotami a prachem:
- Během celého období skladování a manipulace musí být terč bez prachu a jakékoli formy kontaminace, aby nedošlo k ovlivnění jeho rozprašovacího výkonu. K zakrytí cílů by byly vhodné bezprašné-utěrky a speciální ochranné fólie.
3. Monitorování teploty:
- Přestože jsou cíle ITO výjimečně stabilní, jejich funkčnost může být narušena velmi vysokými nebo velmi nízkými teplotami. Optimální teplota skladu je obvykle 15-25 stupňů Celsia.
4. Kontrola vlhkosti:
- Relativní vlhkost (RH) ve skladovacím prostoru musí být řízena v rozsahu 40 % – 60 % RH. Vlhkost lze regulovat pomocí vysoušedel a zařízení pro regulaci vlhkosti.
5. Údržba a čištění: - Proveďte posouzení trvalé integrity cíle. Nepoužívejte terč, pokud má praskliny nebo jakékoli poškození. - K čištění terče použijte vysoce-líh nebo deionizovanou vodu. Nepoužívejte žádná organická rozpouštědla ani silné kyselé nebo silně alkalické čisticí prostředky.
6. Příprava před použitím: - Před vložením terče do naprašovacího zařízení se ujistěte, že je čistý, abyste zabránili kontaminaci čištěním v čisté atmosféře.
- Před naprašováním proveďte před-odprašování, abyste zajistili odstranění všech malých nečistot, které by mohly být na povrchu cíle.
7. Záznamy o údržbě: - Doporučuje se vést záznam o cílovém použití a údržbě s podrobnostmi o každém použití a podmínkách skladování, abyste mohli sledovat změny výkonu a provádět včasné úpravy.
Dodržováním těchto doporučení pro skladování a údržbu můžete efektivně prodloužit životnost svého ITO terče, zajistit stabilní proces naprašování a vytvářet vysoce-kvalitní tenké filmy.