ITO透明导电薄膜替代品发展现状
现在薄膜液晶显示器的透明电极大量使用的是ITO和I
本文介绍作为其替代品的透明导电氧化物材料的发展现状与前景用于LCDs透明电极ITO薄膜的最佳替代材料是掺AlZ
O和掺GaZ
OAZO与GZO。从资源和环境的角度来看，AZO是最佳的候选材料。有关Z
O取代ITO用于LCDs透明电极的问题已在实验室实验中得到解决。目前看来，（射频和直流）磁控溅射是最好的沉积具有实用
价值的掺杂Z
O薄膜的方法。在玻璃衬底上制备的AZO薄膜电阻率在104Ωcm数量级，并且拥有几乎均匀的面电阻分布，其厚度可以超过100
m。为了提高电阻率的稳定性，AZO和GZO共掺杂薄膜有了新进展。一个50
m厚的掺杂V的AZO薄膜具有足够的稳定性，可以作为实际应用中的透明电极。然而，如果薄膜的厚度小于30
m的话要获得与ITO相媲美的掺杂Z
O薄膜还是很困难的。
关键词：透明导电氧化物，薄膜，ITO，AZO，GZO，LCD，透明电极，磁控溅射
1引言
ITO薄膜实际上作为绝大多数液晶显示器的透明电极。目前，铟已成为用于液晶显示器的ITO的主要原料。并且，最近用于平板显示，碱性电池，薄膜太阳能电池的铟显著增加。因为世界铟储量很有限，所以人们普遍认为在不久的将来铟将会短缺。除了资源的可用性问题，最近铟的价格也增加了约10倍。对于一个蓬勃发展的液晶显示器市场，ITO的稳定供应将很难实现。因此，发展LCDs透明电极ITO薄膜的替代品显得尤为重要。最近，含少量铟或不含铟的透明导电氧化物作为候选材料备受关注。我们曾经指出ITO的替代品有AZO，GZO，Z
OI
2O3S
O2或Z
I
O等多元氧化物15。本文我们介绍一下作为替代ITO用于液晶显示器透明电极的材料的现状及前景。特别地，有关AZO和GZO代替
ITO用在LCDs存在的问题我们将会特别强调其解决方法。
f2代替ITO用于LCD的TCO的发展
最近几年又发现了多种TCO薄膜材料，至今报道的典型的TCO薄膜材料的基质材料和掺杂物列于表125。应当指出，通过直流磁控溅射法在非晶基片（如玻璃）上已能制备出可用LCDs透明电极的ITO。另外，在制备各种液晶显示器时，需要在温度低于200℃的情况下获得电阻率在104Ωcm数量级79，厚度大约15100
m的薄膜。因此，在目前情况下，很难利用基于氧化镉和氧化钛的TCO材料67，因为镉具有毒性，并且需要高温热处理，如表1所示。基于二氧化钛
f和氧化钛的TCO薄膜，为了获得较低的电阻率，必须经过沉积和高于300摄氏度的热处理，并且在单晶基板上的外延生长也是必要的。另外还有刻蚀问题r