[发明专利]卤素掺杂ITO导电膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电薄膜领域，尤其涉及一种卤素掺杂ITO导电膜及其制备方法。

背景技术

透明导电薄膜电极，是有机电致发光器件(OLED)的基础构件，其性能的优劣直接影响着整个器件的发光效率。其中，氧化铟锡(ITO)是最常用的透明导电薄膜材料，具有较高的可见光透光率和低的电阻率。但要提高器件的发光效率，要求透明导电薄膜阳极具有较高的表面功函数。而ITO的功函数一般只有4.5eV，经过UV光辐射或臭氧等处理之后也只能达到4.7～5.1eV，与一般的有机发光层的HOMO能级(典型的为5.7～6.3eV)还有比较大的能级差距，造成载流子注入势垒的增加，妨碍着发光效率的提高。

发明内容

本发明所要解决的问题之一在于提供一种可以提高发光效率的卤素掺杂ITO导电膜的制备方法。

一种卤素掺杂ITO导电膜的制备方法，其制备工艺如下：

S1、称取In₂O₃、SnO₂和SnA₄粉体，经过均匀混合后，在900～1300℃下烧结处理，制得陶瓷靶材；其中，A选自F、Cl或Br；In₂O₃、SnO₂和SnA₄粉体的摩尔数分别为1.6～2.0mol、0.05～0.3mol以及0.08～0.2mol；

S2，将步骤S1中得到的陶瓷靶材以及衬底装入磁控溅射镀膜设备的真空腔体中，并将真空腔体设置成真空态；

S3，调整磁控溅射镀膜工艺参数为：基靶间距为45～95mm，磁控溅射工作压强0.2～4Pa，氩气工作气体的流量为10～35sccm，衬底温度为250℃～750℃；溅射功率为30～150W；接着进行制膜，得到所述卤素掺杂ITO导电膜；该卤素掺杂ITO导电膜的化学通式为In₂O₃A_x:ySn⁴⁺；其中，A为掺杂元素，x的取值范围为0.08～0.25，y的取值范围为0.1～0.19。

上述卤素掺杂ITO导电膜制备方法中：

步骤S1中，优选，In₂O₃、SnO₂和SnA₄粉体的摩尔数分别为1.8mol、0.15mol以及0.12mol，相应地，步骤S3中，x的取值范围为0.13，y的取值范围为0.15；所述靶材制备的烧结温度为1250℃。

步骤S3中，优选，所述基靶间距为60mm；所述磁控溅射工作压强为2.0Pa；所述氩气工作气体的流量为25sccm；所述衬底温度为500℃；所述溅射功率为100W。

本发明所要解决的问题之二在于提供一种卤素掺杂ITO导电膜，该卤素掺杂ITO导电膜采用上述方法制得，该卤素掺杂ITO导电膜的化学通式为In₂O₃A_x:ySn⁴⁺；其中，A为掺杂元素，x的取值范围为0.08～0.25，y的取值范围为0.1～0.19；优选，x的取值范围为0.13，y的取值范围为0.15。

所述卤素掺杂ITO导电膜，其方块电阻范围为20～100Ω/□以及表面功函数为5.5～6.1eV。

本发明的卤素掺杂ITO导电膜，在450～790nm波长范围可见光透过率85％～90％，方块电阻范围20～100Ω/□，表面功函数5.5～6.1eV，使用该薄膜作为OLED的阳极，可使其发光效率得到明显的提高。

本发明采用磁控溅射设备制备卤素掺杂ITO导电膜，其制备工艺简单、易于控制。

附图说明

图1为实施例中卤素掺杂ITO导电膜的制备工艺流程图；

图2为实施例1制得的卤素掺杂ITO导电膜样品的透射光谱。

具体实施方式

本实施例中提供的一种卤素掺杂ITO导电膜，该卤素掺杂ITO导电膜的化学通式为In₂O₃A_x:ySn⁴⁺；其中，A为掺杂元素，A选自F、Cl或Br，x的取值范围为0.08～0.25，y的取值范围为0.1～0.19；优选，x的取值范围为0.13，y的取值范围为0.15；所述卤素掺杂ITO导电膜的方块电阻范围20～100Ω/□以及表面功函数为5.5～6.1eV。