[发明专利]一种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法

说明书

本发明是一种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法，该复合膜的层结构从上至下依次包括强化的氧化物层/半金属态过渡层/金属层/衬底。强化的氧化物层借助逐层等离子体辅助强化的方法，低温下沉积氧化物薄膜薄层间断式用等离子体轰击强化，然后在氧化与金属层间加入金属态过渡层，沉积金属层，制备出了具有显著抗湿热性能和稳定性的多层透明导电复合膜层。

技术领域

本发明是一种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法，属于材料表面处理技术领域。

背景技术

未来先进光电器件朝着柔性化、智能化、可靠性方向发展，对于无机与有机复合的光电复合膜层提出了越来越高的要求，期望具有优异的光电性能，并可以在湿热双重环境下可靠工作。热敏感聚合物衬底上采用低温磁控溅射方法制备的透明导电膜因其缺陷通道多，使得氧化物/金属/氧化物复合膜的耐受湿热环境性差，易腐蚀脱落，严重制约其应用。低温生长氧化物/金属/氧化物透明导电膜存在复合膜缺陷较多，易于腐蚀。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法，本发明的目的是要解决现有在热敏感衬底上磁控溅射沉积三明治多层透明导电薄膜疏松、缺陷多、湿热环境后光电性能恶化以及薄膜腐蚀脱落的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法，该种透明导电复合膜采用低温磁控溅射方法制备，其特征在于：该种复合膜从衬底1以上依次为氧化物强化薄膜层Ⅰ2、半金属过渡层Ⅰ3、金属层4、半金属过渡层Ⅱ5、氧化物强化薄膜层Ⅱ6，氧化物强化薄膜层Ⅰ2、半金属过渡层Ⅰ3与半金属过渡层Ⅱ5、氧化物强化薄膜层Ⅱ6以金属层4为中间层形成对称结构，沉积氧化物强化薄膜层采用逐层等离子体辅助强化的方法沉积，在沉积过程中，在等离子不断体轰击氧化物强化薄膜层时，通入氧气使氧化物强化薄膜层表面氧化，使氧化物薄膜得到强化并趋于氧稳定性结晶态；

沉积氧化物强化薄膜层和半金属过渡层的靶材包括半导体氧化物靶材、非氧化物靶材和金属靶材。

在一种实施中，用半导体氧化物靶材沉积氧化物强化薄膜层和半金属过渡层的材料包括ITO、IZO、AZO、FTO。

在一种实施中，用非氧化物靶材沉积氧化物强化薄膜层和半金属过渡层的材料包括ZnS。

在一种实施中，用金属靶材和半金属过渡层的材料包括In、Sn合金靶、In 靶、Y靶、Al、Zn、Zr。

在一种实施中，沉积金属层4的金属靶材为Ag、Cu、Al、Fe、Mn、Gr、 Zn、In。

在一种实施中，该种耐湿热的低温强化透明导电复合膜的制备方法的步骤如下：

步骤一、将衬底1用丙酮、石油醚以及去油剂溶液超声波清洗5min～120min，再用无水乙醇清洗5min～120min，最后用去离子水清洗5min～30min后用洁净的空气吹干表面残余的水汽，然后将衬底1置于磁控溅射真空仓内的样品台上，通过真空泵将真空仓内抽成真空，使真空仓内压强达到2.0×10^-4Pa～9.9×10^-4Pa；

步骤二、将氧气和氩气混合气体通入真空仓，氧气和氩气的混合比例为 5％～50％，气压控制在0.3～2Pa，用700～2000V等离子体清洗、活化衬底1 表面，清洗完成后恢复真空仓的真空状态；

步骤三、向真空仓内通入氧气和氩气混合气体，氧气和氩气的混合比例为 0％～20％，向靶材施加直流脉冲电源启辉，功率为100W～500W，预溅射 5min～15min，开始沉积氧化物强化薄膜层Ⅰ2，沉积时真空仓内气体压强为 0.5Pa～1Pa，沉积时间为3min～10min，然后关闭直流脉冲电源，按照步骤二中的操作用等离子体对氧化物强化薄膜层Ⅰ2进行轰击强化，然后通入氧气使得薄膜处于富氧态，完成后恢复真空仓内真空；