[发明专利]一种红外透明导电薄膜、及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种红外透明导电薄膜、及其制备方法和用途。所述红外透明导电薄膜包括衬底和依次设置于所述衬底上的种子层和导电层；所述种子层为具有方铁锰矿体心立方晶体结构的材料；所述导电层为氧化铟掺杂第IIIB族化合物。本发明采用具有方铁锰矿体心立方晶体结构的材料作为种子层，采用氧化铟掺杂第IIIB族化合物作为导电层，因该种子层的晶体结构与氧化铟的晶体结构相同，进而得到的红外透明导电薄膜良好的光电性能，相对于现有技术中采用金属网栅和ITO膜网栅，具有薄膜硬度高、附着力强、红外透过率高等优势。

技术领域

本发明属于半导体材料科学领域，具体涉及一种红外透明导电薄膜、及其制备方法和用途。

背景技术

透明导电薄膜在能源、信息、国防等领域具有广泛的应用价值和重要的研究意义。作为光电子器件的关键电极材料，在平面显示器、触摸屏和薄膜太阳能电池等领域具有巨大的市场需求，其中的一个重要的方面就是屏蔽电磁干扰。随着光学技术的不断发展，越来越多的光学系统(包括可见、红外光学系统)对抗电磁干扰的性能提出了明确的要求，这就要求光学系统在原有功能基础上增加屏蔽电磁波的功能。实现上述功能的一个有效的方法就是在光学系统的窗口上制备一层既能对有用的可见或红外光高效透过，同时又能高效屏蔽电磁波的透明导电薄膜材料，形成短波通滤波器。因此，研究与制备透红外的导电薄膜有着重要意义和广阔的应用前景。

CN105112869B公开了一种钇掺杂氧化铜红外透明导电薄膜的制备方法，其为了解决现有的红外探测器的保护罩红外透过率低以及表面霜雾会对成像的质量产生影响的问题，但是其不具有电磁屏蔽的作用，应用范围较小。

CN102280163B公开了一种红外透明导电薄膜及其制备方法。所示方法包括：在蓝宝石试样的SiO₂增透薄膜上或者蓝宝石表面覆盖一层厚度为20～30nm，周期为500～700μm，线宽为2.0～4.0μm的Au网栅薄膜，并通过涂光刻胶、前烘、曝光、显影、后烘、沉积Au薄膜和去光刻胶，形成红外透明导电薄膜。所述红外透明导电薄膜价格贵、且工艺复杂，影响其大规模使用。

CN108193179A公开了一种多层红外透明导电薄膜及其制备方法。所述多层红外透明导电薄膜包括五层结构，从下至上依次为：衬底、IHfO透明导电层、金属层、IHfO透明导电层和Al₂O₃保护层。所述多层薄膜性能较差，无法满足优异的红外透明导电薄膜要求。

因此，本领域亟需一种新型红外透明导电薄膜，使其既可以透红外又可以起到电磁屏蔽的作用，并且制备工艺简单，价格低廉，适于工业化生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种红外透明导电薄膜、及其制备方法和用途。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种红外透明导电薄膜，所述红外透明导电薄膜包括衬底和依次设置于所述衬底上的种子层和导电层；

所述种子层为具有方铁锰矿体心立方晶体结构的材料；

所述导电层为氧化铟掺杂第IIIB族化合物。

本发明采用具有方铁锰矿体心立方晶体结构的材料作为种子层，采用氧化铟掺杂第IIIB族化合物作为导电层，因该种子层的晶体结构与氧化铟的晶体结构相同，进而得到的红外透明导电薄膜良好的光电性能，相对于现有技术中采用金属网栅和ITO膜网栅，具有薄膜硬度高、附着力强、红外透过率高优势。

优选地，所述第IIIB族化合物包括第IIIB族镧系化合物。

优选地，所述第IIIB族镧系化合物包括第IIIB族镧系氧化物和/或第IIIB族镧系氟化物。

优选地，所述第IIIB族镧系氧化物包括氧化铈。

优选地，所述第IIIB族镧系氟化物包括氟化铈。