ITO电化学腐蚀

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ito的名词解释

ito的名词解释

ito的名词解释ITO,全称Indium Tin Oxide,即氧化铟锡,是一种广泛应用于电子工业领域的透明导电材料。

在20世纪60年代初被首次发现并应用于薄膜电晶体管的制造过程中,ITO因其良好的导电性能和透明性备受瞩目。

如今,ITO已经成为智能手机、平板电脑、触摸屏、液晶显示器等产品中不可或缺的重要元素。

一、ITO的物理特性ITO具有以下几种独特的物性,使其成为透明导电材料中的佼佼者。

1. 透明性ITO薄膜的光学透射性能非常优异,其可见光透过率可达到90%以上。

因此,ITO广泛应用于需要透明外观的电子设备及显示器件制造中。

2. 导电性ITO薄膜具有良好的电导率,可用于制造导电膜或导电涂层。

ITO薄膜在常温下电阻较低,同时还有较好的抗腐蚀性。

3. 可调控性ITO薄膜的导电和光学性能可通过控制氧化铟和氧化锡的配比以及薄膜的制备工艺进行调控。

这使得ITO材料有很高的灵活性,可以根据不同要求进行调配和应用。

二、ITO的应用领域由于ITO独特的物理特性,其应用范围非常广泛。

以下介绍几个典型的应用领域:1. 电子设备ITO广泛应用于智能手机、平板电脑、电子书等电子设备的触摸屏上。

在触摸屏上,ITO作为导电薄膜能够使设备具备触摸反应功能,并且保持屏幕的清晰透明。

2. 液晶显示器ITO透明电导薄膜在液晶显示器中起着重要角色。

利用ITO薄膜的导电性能,可以在显示器的不同区域形成电场,控制液晶分子的排列,从而实现图像的显示。

3. 光电器件ITO还被广泛应用于LED、光伏电池等光电器件的制造过程中。

其良好的导电性能能够保证设备的正常工作,而高透射率则能够保持器件正常的光传输效果。

4. 薄膜太阳能电池光电转换效率高是薄膜太阳能电池的重要特点之一。

ITO作为薄膜太阳能电池中的透明电极,能够实现高效光电转换。

三、ITO薄膜的制备方法目前,常见的ITO薄膜制备方法主要有磁控溅射、脉冲激光沉积、离子束溅射、溶液法等。

其中,磁控溅射是制备ITO薄膜最常用的方法,其采用了高频率感应磁场,使ITO靶材表面产生碰撞,从而将靶材上的原子释放出来,并沉积在基底上。

关于ITO相关信息的了解

关于ITO相关信息的了解
中而发生的电化腐蚀;
析氢腐蚀:在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气; 应力腐蚀开裂:是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而互生
失效的一种通用术语;
点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式; 晶间腐蚀:大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀; 间隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽
如何理解Panel上的ITO腐蚀?
一、什么是ITO。 二、理解下常见的几种ITO腐蚀。 三、生产遇见ITO腐蚀图片 四、ITO腐蚀容易出现的几种不良故障。 五、针对故障查找COF上是否有ITO腐蚀技巧。 六、现场指导
一、什么是ITO
ITO 是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟 锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标: 电阻率和透光率。
Thanks
四、针对故障查找COF上ITO腐蚀技巧。
先查看X1 或Y1 和X轴的最后一个COF,COF背面有无明显的发黑或发白的区域。 对部分竖线(带)或横线(带)对应的区域,要有针对的性的查看相对应的COF。
四、针对故障查找COF上ITO腐蚀技巧。
先查看X1 或Y1 和X轴的最后一个COF,COF背面有无明显的发黑或发白的区域。 对部分竖线(带)或横线(带)对应的区域,要有针对的性的查看相对应的COF。
简单理解下ITO就是一种在Panel内侧上敷有一层透明 线路的半导体,比较常见的叫氧化铟锡(Indium Tin Oxide)。
二、理解下常见的几种ITO腐蚀
电化学腐蚀:金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀; 吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜
的表面内;
全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均匀的方式,由于材料腐蚀逐

纳米氮化钛(TiN)在液晶面板中的应用

纳米氮化钛(TiN)在液晶面板中的应用
液晶面板结构复杂,制造技术含量高,故使用过程中经常会出现 各种质量问题,如白屏、黑屏、花屏等故障最常见,分析其原因主要 是像素电极和驱动电路的金属引线接触不良或因电腐蚀断裂等引起。 各大面板制造商正积极寻求各种方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ解决此类问题。
下面是液晶面板的剖面示意图:
图中红圈处为 ITO 透明像素电极,当电极端子与金属引线连接时, 由于触点位置容易产生局部高温,另外金属触点直接与空气和水汽接 触,容易引起电腐蚀和电化学腐蚀,导致线路剥落或断裂,最终面板 显示白屏、黑屏和花屏等。
下图为薄膜导线真空镀膜示意图:
电阻率为 10-5Ω.cm,接近金属,是液晶面板理想的耐高温导电材料。 日本夏普株式会社和精工爱普生株式会社采用在液晶面板的 ITO 透 明像素电极引出端子和金属引线之间真空镀一层 TiN 薄膜,镀膜中氮 浓度为在 35atoms/cm2 和 65atoms/cm2 之间,可有效防止金属引线氧 化和电腐蚀带来的线路断裂。另外,TiN 镀层具有与基底附着力强耐 高温等特性,可有效防止剥落现象。
以下为液晶面板俯视示意图:在透明电极引出端子和驱动电路引 线之间镀 TiN 薄膜,防止电路故障。
3.3 代替有机涂层 液晶面板上金属薄膜导线会产生反光,最终表现在屏幕上就是杂
光,画面不纯净。在液晶面板制造过程中一般使用有机类黑色光阻剂
或者黑色油墨等进行覆盖涂布,但这样的涂层不耐高温,易分解、开 裂和剥落。现采取在金属薄膜导线上真空镀 TiN 和 SiO2 复合镀层, 以上问题可得以圆满解决。
3、纳米氮化钛(TiN)用于液晶面板原理:
3.1 纳米 TiN 性质
产品名 品牌 外观 称 纳米氮 开尔纳 黑色 化钛 米
纯度 平 均 晶型 粒径
99.0% 20nm 立方

异质结电池ito与电极钝化

异质结电池ito与电极钝化

异质结电池ito与电极钝化
异质结电池是一种电池结构,其中正负极材料由不同的材料组成,形成一个异质结。

这种异质结可以有效地提高电池的性能。

ITO是一种导电氧化物材料,常用作透明导电电极。

在异质结电池中,ITO 通常被应用于电极材料中的导电层,为电池提供电子导电通道并提高电池的导电性能。

电极钝化是指在电极表面形成一层稳定的氧化物或其他化合物层,从而阻止进一步的氧化反应和电极与电解质之间的反应。

钝化层可以保护电极表面,并且在电池的长时间使用过程中减少电极的腐蚀。

钝化层的形成是通过特定的电化学反应来实现的。

对于ITO电极而言,它的主要成分是氧化铟锡,可以通过在ITO表面施加适当的电位或在特定气氛中处理来形成钝化层。

电极钝化在异质结电池中有多重好处:
1.改善电极稳定性:钝化层可以保护电极材料,延长电极的使用寿命,并降低电极在特定环境下的腐蚀和损坏。

2.提高电化学性能:钝化层可以减少电极表面与电解质之间的不良反应,提高电池的电化学性能和效率。

3.提高电池循环性能:钝化层可以减少电池循环过程中电极材料的损耗和漂移,从而提高电池的循环稳定性和容量保持率。

ITO与电极钝化在异质结电池中起着重要的作用,可以提高电极的导电性能、电池的稳定性和电化学性能。

这些技术的应用使得异质结电池在能源存储和其他领域具有更大的潜力和应用前景。

电子纸显示ITO电极保护层研究及其性能表征

电子纸显示ITO电极保护层研究及其性能表征
维普资讯
李 路 海 等 : 电子 纸显 示 I O 电极保 护 层 研究 及 其 性 能表 征 T
电子纸显示 I O 电极保 护层研 究及其性 能表征木 T
李路 海,王 铭 ,莫黎 昕,乔淑楠 ,方 一 ,胡朝丽,蒲嘉陵
( 北京 印刷学 院 印刷包 装材料与 技术北京市 重点实验 室 ,北 京 12 0 ) 060 摘 要 : 为 了避免 电化 学反应 对 电子纸显 示 电极 和显 和 电致 发光显示器件 电极1等 。 7 ] 在 电润湿和 电泳显 示 电子纸显 示过程 , 在染料 与 存 电极 的直接接触 ,从而发生 电化 学反应 [ 者路 易斯酸 8 】 或 碱 反应 【。为 了避 免 电化 学反应 ,需要对 电极表面进 行 9 J 保护 , 保证 电极 具备 良好的绝缘 性 , 不参 与 电化 学反应 , 同时 , 不能有太 大 的分 压 , 有效 电压施 加在色料 之 又 使 间。理论上 , 有绝缘 材料 ,都可能作 为 电子纸 显示 电 所 极 的保护层 ,但迄今 为止 ,真 正有使用 价值 的,是真空 蒸镀 的二氧 化硅聚 合物薄膜 ( i SO ),但 SO 保护膜层 i 需要斜 向蒸镀 , 且均 匀性 不好 [ 。在 电极表面涂 饰惰性 1 叭 聚合物薄膜 , 以克服 上述缺 点,还可 能借助 印刷制版 可 技 术 ,实现 选择性 保护层与 电极 电路之 间的配合 。 作 为 IO 电极保 护的惰性 高分子薄膜 , 该具备 以 T 应 下特点 : 能够 均匀和 牢固地 附着 在 I O 电极 表面且在 电 T 泳液 中不溶解 、不溶胀 ;不参 与 电化 学反应 ,同 时,又 不能有太 大 的分 压;不被背 景色 染料染色 ;有 比较 强的 耐酸碱腐蚀 能力;涂层透 明度高 ,不影响显示密 度 。 惰 性高 分子材料 的构成及 其对 电子纸显 示 IO 电 T 极 的保 护作用 ,是本文研 究 的重点 内容 。

ITO薄膜特性及发展方向

ITO薄膜特性及发展方向

ITO薄膜特性及发展方向
一、ITO薄膜特性
(1)电学性能:ITO薄膜具有良好的电导率、绝缘性能和电容量等特性,其高电导率可降低可见光传感器或器件的电流测量量,提高灵敏度。

(2)光学性能:ITO薄膜具有高的透光率和反射率,在可见光和红外
光频段具有很好的反射率,极大的提高了薄膜的光电转换效率。

(3)热学性能:ITO薄膜具有良好的热导率和热稳定性,有利于热管理,减少器件的发热,延长器件的使用寿命。

(4)表面性能:ITO薄膜具有优异的表面粗糙度,表面均匀光滑,薄
膜表面平整,缺陷少,易于清洗,可作为优良的镜面。

二、ITO薄膜发展方向
(1)在材料科学方面,ITO薄膜可以采用新型材料进行改进,提高
其光学性能;改善其低温制备技术,使其有更平整的表面和更稳定的性能;增加其高温耐受能力,使之适用于高温环境中。

(2)在应用领域,ITO薄膜在液晶显示器产品和电子包装行业实现
的大规模应用;同时,ITO薄膜应用范围正在不断扩大,可能还会出现在
自动调节镜片、光学元件、半导体器件等领域。

(3)在制备技术上,ITO薄膜可以采用新型的热处理技术,以提高
膜的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性;。

电化学腐蚀原理

电化学腐蚀原理

电化学腐蚀原理电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀。

发生电化学腐蚀的基本条件是:有能导电的溶液。

能导电的溶液几乎包含所有的水溶液,包括淡水、雨水、海水、酸碱盐的水溶液,甚至从空气中凝结的水蒸气加上设备表面的杂质也可以成为构成腐蚀环境的电解质溶液。

一、金属电化学腐蚀的常见形式1.全面腐蚀全面腐蚀是指在整个金属表面上进行的腐蚀。

全面腐蚀一般来说分布比较均匀,腐蚀速度比较稳定,机器设备的寿命可以预测,对设备的检测也比较容易,一般不会发生突发事故。

全面腐蚀电池的阴、阳极全部是微电极,阴阳极面积基本上相等,所以反应速度比较稳定。

2.局部腐蚀局部腐蚀是指只集中在金属表面局部区域上进行的腐蚀,其余大部分区域几乎不腐蚀。

局部腐蚀造成的金属损失量不大,但是严重的局部腐蚀会导致机器设备的突发性破坏,这种破坏很难预测,往往会造成巨大的经济损失,更有甚者会引起灾难性事故。

根据日本三菱化工机械公司对10年中化工装置破坏事例进行的调查结果表明,全面腐蚀和高温腐蚀只占13.4%,而局部腐蚀占80%以上。

由此可见局部腐蚀的严重性。

二、金属电化学腐蚀常用的防腐方法金属电化学腐蚀形成的原因很多,影响因素很多,环境因素各不相同,这样就不能用一种防腐措施来解决所有腐蚀问题。

在金属防腐中常用的方法有:覆盖层保护、电化学保护、缓蚀剂保护。

1.覆盖层保护:覆盖层保护是用耐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐蚀性能较差的材料表面,把基体材料与腐蚀介质隔开,以达到控制腐蚀的目的。

表面覆盖层保护法不仅能提高基底金属的耐腐蚀能力,而且能节约大量贵重金属和合金。

2.表面处理:表面清理的主要方面就是除油、除锈。

除油的方法有化学除油和电化学除油。

化学除油主要是用有机溶剂、碱液清洗。

现在又出现了一些新型的合成洗涤剂。

少量的合成洗涤剂加入高温、高压的水流中,清洗金属表面的油污,具有速度快、清洗干净等优点,但需要专用清洗设备。

金属表面除锈的方法有机械除锈法、酸洗除锈法。

COG前三大不良分析报告6-11

COG前三大不良分析报告6-11

IC错位 ITO划伤 小IC本压不 良
不良比率
5.00%
1.00%
4.00%
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
二.分析过程:
1.1数据统计:
不良名称 缺划
不良比率
不良明细
ITO划伤
ITO腐蚀
IC错位
ITO划伤 ITO腐蚀 IC错位
不良比率
3.00%
5.00%
2.00%
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
二.分析过程: 1.2不良分析:
1.2.1 FPC 热压不良 :
热压 OK
热压 NG 图1
热压 NG 图2
分析: 图1为FPC热压机平台未调平,导致LCD放不平,最终导致FPC热压不匀(左边热压OK, 右边未热压好). 图2为FPC大面积热压不良,是FPC热压机的温度\压力\时间未调好或不稳定所致.
责任人
完成日期
1\2, 及时
4
ITO腐蚀
3,
5
IC未本压/IC本 压不良
1\2\3,及时 4,
以上由工程部进行跟进结果,在完成期限的第二天进行结果汇报。
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
COG前三大 不良分析报告
核准: 审核: 制作: 制作日期: 会签:
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
一、现状说明:
6月10日在生产XY-CPT-070-H时总不良达2.1%,以下为前三大不 良数据.
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ITO电化学腐蚀规律研究材料科学系蒋程捷顾雄指导老师:蒋益明摘要:建立电化学极化曲线扫描方法,表征ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜电化学腐蚀现象,发现ITO薄膜阴极极化下发生严重电化学腐蚀。

利用SEM和XRD分析了ITO腐蚀产物,并通过极化曲线和四探针法测方块电阻得到ITO的腐蚀随电压、pH值、氯离子浓度的变化规律。

结果表明,ITO经腐蚀后三价的铟转化为单质的铟,且ITO腐蚀的强度随电压、酸度(或碱度)、氯离子的浓度的增大而增强。

该研究对理解氧化物腐蚀特殊规律,促进低腐蚀率优良ITO薄膜制备技术发展就有重要意义。

关键词:ITO薄膜极化曲线电化学腐蚀引言In2O3:Sn(ITO)透明导电氧化物薄膜具有电阻率低、高可见光率、高红外光反射率、易刻蚀和易低温制备等优点,是平板显示器件三大关键材料之一,广泛应用于光电信息显示产业,对平板显示器件的质量和成本起着至关重要的作用。

一般而言,ITO是空气稳定性的材料,但是近年来随着制备工艺日趋多样化及使用条件日趋复杂化,由于ITO腐蚀而导致器件失效的问题日渐突出,众多的平板显示生产线上已经不同程度出现了ITO腐蚀问题。

例如在加工制备过程中,主流ITO象素电极的制造工艺均采用湿法刻蚀,刻蚀液是由HCl、HNO3和H2O组成的混酸,这种刻蚀的本质就是电化学腐蚀[1],因版图设计的电极走线不当而产生缝隙腐蚀等;在使用过程中,由于受到空气中水氧[2-4]、杂质(如氯离子)等因素影响,电极之间存在的电压差引的起电化学腐蚀导致器件性能下降[5];在返修过程中,数据线金属成膜可能会引入一些灰尘杂质和盐酸、硝酸混合刻蚀液,灰尘杂质、金属膜和刻蚀液就构成了微观原电池,产生电化学腐蚀。

由此可见,ITO薄膜电化学腐蚀是个极其重要的问题,它在平板信息显示产业的各个环节都不可避免地存在着。

深入系统地研究ITO电化学腐蚀规律和机理,可以为平板显示器件腐蚀失效分析、寿命评估、防腐抗蚀以及功能薄膜的制备提供重要理论依据和应用指导,对低缺陷TFT-LCD平面显示器件的实现、提高平面显示阵列基板的良品率、器件的可靠性与失效分析以及寿命评估都具有显著的科学意义和实际意义。

目前ITO透明导电薄膜的研究主要在新型透明导电氧化物薄膜的开发,新工艺的探索,薄膜光电性能的表征,器件制备等方面。

对腐蚀方面的研究还未引起足够重视,国际上与ITO有关腐蚀的报道寥寥无几。

如Scott等人[7]采用FTIR 光谱研究了ITO/MEH-PPV界面,发现氧会透过ITO进入高分子材料,使得组件操作前与操作后ITO与高分子间会产生许多反应[8-11];Folcher等[14,15]研究了ITO 在HCl溶液中的电化学腐蚀行为,采用QCM获取ITO的腐蚀动力学规律结合SEM观察腐蚀形貌;姜妍彦等[16]研究了不同铅离子注入程度的ITO在酸碱溶液中的电化学稳定性,采用方块电阻间接获取了ITO在酸碱溶液中的腐蚀动力学规律。

以上研究涉及腐蚀动力学规律、腐蚀产物的定性讨论,并且都不同程度地观察到了ITO腐蚀产物。

但是由于ITO是一种特殊的、非化学计量的功能氧化物薄膜,它的独特结构必然导致一系列电化学方面的新现象和规律,目前对ITO 透明导电氧化物薄膜腐蚀研究还是非常不深入和不系统的,由于表征技术上的局限,ITO相关的腐蚀机制、电化学交互反应机理尚未被澄清;ITO的处理和与之对应的防腐机制研究相对缺乏;低腐蚀速率的优良ITO薄膜制备技术也处于起步阶段。

由于氧化物薄膜相关腐蚀研究刚刚起步,因此本课题首先建立电化学极化曲线扫描方法表征ITO电化学腐蚀,然后研究了不同条件下ITO电化学腐蚀规律,该研究对理解氧化物腐蚀特殊规律,促进ITO刻蚀工艺和低腐蚀率优良ITO薄膜制备技术发展就有重要意义。

1 实验实验材料:ITO薄膜,深圳南方玻璃有限公司生产(透射率>=83%、面电阻<=10Ω/□,厚度180 nm)。

实验用试剂:NaCl 分析纯500 g/瓶上海文旻生化科技有限公司NaOH 分析纯500g/瓶上海大合化学有限公司KCl 分析纯500g/瓶上海展云化工有限公司无水乙醇分析纯500ml/瓶上海振兴化工一厂硫酸浓度95%-98% 500ml/瓶太仓市直塘化工有限公司盐酸浓度36.0%-38.0% 500ml/瓶太仓市直塘化工有限公司Na2B4O7·10H2O 500g/瓶江苏强盛化工有限公司KH2PO4 500g/瓶上海文旻生化科技有限公司Na2HPO4·12H2O 500g/瓶上海文旻生化科技有限公司琼脂粉BR 100g/瓶上海文旻生化科技有限公司分析仪器:电化学测试:电化学工作站(CHI660B,上海辰华仪器厂);pH值测量:精密酸度计(PHS-2C(A)型);电阻率测试:半导体电阻率测试仪(BD-86A型);结构分析:X射线衍射仪(Rigaku D/max-γB X-ray diffractometer),Cu-Kα源,扫描速率为1.2°/min;表面形貌观察:扫描电子显微镜(FE-SEM, Philips-XL30);ITO透射光谱:CVI 240;将ITO玻璃切割成1cm×2cm的小块,并在有ITO薄膜的一侧用石蜡封上铜导线,制成实验时所使用的电极(如图1所示)。

ITO的电化学腐蚀测试采用传统的三电极体系(如图2所示),工作电极是ITO薄膜,饱和甘汞电极作为参比电极,铂片作为对电极。

图1 实验所制的样品图2 标准三电极电解池2结果与讨论2.1 ITO电化学腐蚀产物2.1.1 ITO电化学腐蚀将ITO薄膜在0.1M的NaOH溶液中分别进行阳极极化和阴极极化,阳极极化过程中ITO薄膜没有发生变化;而阴极极化过程中,ITO透射率逐渐降低,同时参比电极表面产生大量气泡。

极化前后ITO薄膜透射率和循环伏安曲线分别如图3和图4所示,可见,ITO 作为阳极时基本不发生腐蚀,而作为阴极时则发生了强烈的电化学腐蚀。

-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8-0.000020.000000.000020.000040.000060.000080.000100.00012C u r r e n t /(A /c m 2)Potential/V vs. SCEbefore cathodization after cathodization 40050060070080090010001100020406080100T r a n s m i t t a n c e /%Wavelength /nm as receivedafter anodization at 1.5V after cathodization at -1.5V图3 ITO 的循环伏安曲线 图4 ITO 的薄膜透射率曲线2.1.2腐蚀产物的SEM 图像图5为ITO 腐蚀产物SEM 扫描图像,a.未腐蚀ITO 表面b.阳极腐蚀后ITO 表面c.0.1mol/L的NaOH,-1.5V电压阴极腐蚀后的表面d.0.05mol/L的H2SO4溶液中,-1.0V电压阴极腐蚀后的表面e.0.1mol/L的NaOH溶液中, -1.5V电压阴极腐蚀并在0.05mol/L的H2SO4浸泡后的表面图5 ITO在不同条件下腐蚀后的SEM图像从图中可以看出,ITO经过阴极腐蚀后,表面变得凹凸不平,无规则地附着着白色颗粒。

而在酸中浸泡一段时间发现白色颗粒消失了。

2.1.3腐蚀产物XRD分析腐蚀产物XRD结果如图6所示。

可以看出,经过阳极腐蚀的XRD结果与原样几乎完全相同,也印证了ITO在阳极不发生腐蚀;而阴极腐蚀的XRD结果多出了三个峰。

查阅数据后得到,此三个峰与铟的XRD峰对应,可以判断,腐蚀产物的白色颗粒是铟(In)单质。

因而可以认为,在腐蚀过程中,ITO中三价铟被还原为了单质的铟,相应地在阳极负二价的氧则被氧化为了氧气从而产生气体释放出来。

图6三种样品的XRD结果2.2 电位对ITO电化学腐蚀的影响为考查阴极电位对ITO腐蚀的影响,将ITO薄膜置于0.1mol/L的NaOH溶液中,分别施加-1.4V,-1.45V,-1.5V,-1.6V电位,扫描极化曲线,结果如图7所示。

当腐蚀电压低于-1.4V时,极化曲线没有变化,实验的样品几乎完全没有变化。

只有当阴极电压大于-1.4V时,才发生电化学腐蚀,因此可以认为,在0.1mol/L的NaOH溶液的介质中,-1.4V为ITO发生电化学腐蚀的临界电压。

图8为不同腐蚀电压下,腐蚀电流密度达到峰值的时间,图中可以看出,随着腐蚀电压增加,达到峰值电流密度的时间迅速减小。

当腐蚀电压进一步提高时,ITO 薄膜上开始冒出大量的气泡,此时水的电解作用开始加强,将会影响对ITO电化学腐蚀的测量,因而不再提高腐蚀电压。

通过以上实验现象,可以得到ITO 的电化学腐蚀随电压的增大而加剧,并且存在一个临界电压,在此电压以下ITO基本不发生腐蚀,而当大于此电压时,ITO的腐蚀迅速加剧。

图7 ITO在0.1mol/L的NaOH溶液中在不同腐蚀电压下的极化曲线图8ITO在0.1mol/L的NaOH溶液中达到极化电流峰值时间随电压的变化图表2.3 pH值对ITO的电化学腐蚀的影响2.3.1 腐蚀时间随PH的变化如图9为pH值下的ITO阴极极化曲线,可见随着pH值增加,腐蚀电流密度增加。

当pH值降至11以下后,ITO的腐蚀开始变得十分缓慢,当pH值大于12.5后,随着pH值的增大,达到峰值腐蚀电流密度时间几乎不变,如图10所示,这表示腐蚀反应的剧烈程度不再明显增大。

图9 腐蚀电压1.5V时不同PH值下的极化曲线图10 最大腐蚀电流出现时间随PH值大小变化图表2.3.2 样品方块电阻随pH的变化将不同PH值下腐蚀后的ITO样品进行方块电阻的测量。

由于样品的面积有限,不同位置所测得的方块电阻的大小不同,因而对一样品的不同位置分别进行测量并进行对比。

考虑到方块电阻的测量适合于大面积的薄膜的测量,而实验所使用的ITO样品大小偏小,故选取样品中心处的测量值作为该样品的方块电阻大小。

先对未发生腐蚀的ITO样品进行测量,可以得到此样品的方块电阻的大小约为20Ω/□。

使用不同浓度的NaOH溶液作为腐蚀介质,多次测量后得到图11所示。

随着pH值的增大,腐蚀样品的方块电阻也随之增大,当pH值的大小为13.23时,方块电阻的大小已超出量程,大于20000Ω/□。

可见,随着pH值的增大,腐蚀反应进行得越剧烈,ITO腐蚀率越大,腐蚀反应后的样品的方块电阻也就越大。

图11 腐蚀产物方块电阻的大小随PH值的变化2.4 ITO的电化学腐蚀在酸性环境中随电压的变化与在碱性条件下不同,在酸性条件下,阴极电压增大容易引起水电解析氢,因此酸性条件下阴极腐蚀电压范围控制在-0.8V—1.0V。

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