激光共聚焦顯微鏡在ITO 薄膜檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用

可見(jiàn)光透過(guò)率高而又有導(dǎo)電性的薄膜稱為透明導(dǎo)電薄膜，透明導(dǎo)電薄膜的種類主要有金屬膜、氧化物膜。多層復(fù)合膜和高分子膜等，其中氧化物薄膜占主導(dǎo)地位。透明導(dǎo)電氧化物（TCO）薄膜主要包括In,Sn,Zn,Cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜。1907年Badeker首先制備并報(bào)道了Cdo透明導(dǎo)電薄膜，將物質(zhì)的透明性和導(dǎo)電性這一矛盾統(tǒng)一起來(lái)。在隨后的幾十年中。人們發(fā)現(xiàn)和研究了多種材料的TCO薄膜，并不斷擴(kuò)大它們的用途。目前研究人員主要集中在對(duì)SnO2基、In2O3基以及ZnO 基透明導(dǎo)電薄膜的研究，而摻錫In2O3（簡(jiǎn)稱ITO (Indium Tin Oxides氧化銦錫)薄膜又是當(dāng)前研究和應(yīng)用廣泛的透明導(dǎo)電薄膜。

（圖：常見(jiàn)的ITO薄膜結(jié)構(gòu)圖）

作為納米銦錫金屬氧化物，ITO薄膜具有很好的導(dǎo)電性、透明性和光電效應(yīng)，對(duì)可見(jiàn)光的透過(guò)率達(dá)95%以上，對(duì)紅外光的反射率達(dá)到70%，對(duì)紫光的吸收率大于等于85%以及具有導(dǎo)電性、加工性、高硬度、耐腐蝕性，因而在汽車擋風(fēng)玻璃、飛機(jī)舷窗、坦克激光測(cè)距儀、機(jī)載光學(xué)偵察儀、隱形飛機(jī)、高級(jí)玻璃幕墻、顯示屏幕、太陽(yáng)能電池板、防護(hù)眼鏡等方面有著廣泛的應(yīng)用。

透光率和電阻率是ITO薄膜兩個(gè)重要的性能指標(biāo)。

透光率是指ITO薄膜在可見(jiàn)光波段的總透過(guò)率，主要取決于膜層對(duì)光的反射率，薄膜的厚度會(huì)對(duì)光在其中的透過(guò)率產(chǎn)生影響，當(dāng)厚度變大時(shí)透過(guò)率會(huì)減小。

激光共聚焦顯微鏡可以減少焦點(diǎn)以外反射信號(hào)的影響，輕松檢測(cè)ITO薄膜的厚度以及樣品表面，同時(shí)也可對(duì)粗糙度、線寬、線距、斷線、劃痕、異物等尺寸及外觀缺陷進(jìn)行快速有效的檢測(cè)。

使用激光共聚焦顯微鏡（NS3500， Nanoscope Systems, 韓國(guó)）測(cè)量ITO薄膜表面輪廓。

ITO Surface

ITO Pattern

結(jié)論

3D激光共聚焦顯微鏡，可以有效對(duì)ITO薄膜表面形貌表征、薄膜缺陷分析、納米尺度壓痕3D重建、基于劃痕測(cè)試和殘余應(yīng)力分析數(shù)據(jù)的薄膜失效模式研究和薄膜與基板粘附力量話，以及磨損測(cè)試產(chǎn)生的粗糙度分析，使用Nanoscope Systems 的激光共聚焦顯微鏡正常情況下可獲得測(cè)試結(jié)果。