本公開涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

這里的陳述僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，而不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，高分辨率，大尺寸平面顯示器，太陽能電池，節(jié)能紅外反射膜，電致變色窗等廣泛應(yīng)用，對(duì)透明導(dǎo)電薄膜的需求愈來愈大。透明導(dǎo)電薄膜不但要求好的導(dǎo)電性，還要有優(yōu)良的可見光透光性。從物理學(xué)的角度，物質(zhì)的透光性和導(dǎo)電性是一對(duì)基本矛盾。而透明導(dǎo)電薄膜正是將透明性與導(dǎo)電性相結(jié)合成為功能材料中具有特色的一類薄膜，在光電產(chǎn)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。為了使材料具有通常所述的導(dǎo)電性，就必須使其費(fèi)米球的中心偏離動(dòng)量空間原點(diǎn)，也就是說，按照能帶理論在費(fèi)米球及附近的能級(jí)分布很密集，被電子占據(jù)的能級(jí)和空能級(jí)之間不存在能隙。這樣當(dāng)有入射光進(jìn)入時(shí)，很容易產(chǎn)生內(nèi)光電效應(yīng)，光由于激發(fā)電子失掉能量而衰減。所以，從透光性的角度不希望產(chǎn)生內(nèi)光電效應(yīng)，就要求禁帶寬度必須大于光子能量。

寬帶透明導(dǎo)電氧化物半導(dǎo)體，要保持良好的可見光透光性，其等離子頻率就要小于可見光頻率，要保持一定的導(dǎo)電性就需要定的載流子濃度，而等離子頻率與載流子濃度成比例。透明導(dǎo)電膜的開發(fā)就是基于如何使二者更好的有機(jī)統(tǒng)一起來。自從在透明導(dǎo)電氧化物(tco)中第一次發(fā)現(xiàn)透光性與導(dǎo)電性可以共存后，新型tco的開發(fā)及復(fù)合多層膜的設(shè)計(jì)都是圍繞著這樣一對(duì)矛盾體進(jìn)行的。tco可通過成分調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)、載流子濃度和遷移率以及功函數(shù)等的控制來使其透光性與導(dǎo)電性矛盾的統(tǒng)一。單一金屬膜由于透光性較差使其應(yīng)用受到限制，因此，常與高折射率的電介質(zhì)形成復(fù)合多層膜，這樣就將金屬的導(dǎo)電性與消反增透膜的透光性有機(jī)的統(tǒng)一起來，后來發(fā)展的高折射率tco與金屬的復(fù)合也都獲得了很好的透光性與導(dǎo)電性匹配。早期研究根據(jù)材料的不同可將其分為金屬透明導(dǎo)電薄膜、氧化物透明導(dǎo)電薄膜(tco)、非氧化物透明導(dǎo)電薄膜及高分子透明導(dǎo)電薄膜。

近幾年來薄膜工藝得到迅猛發(fā)展特別是透明導(dǎo)電薄膜方面部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。自1907年bakdeker將濺射的鎘進(jìn)行熱氧化首次制備出透明導(dǎo)電氧化鎘薄膜以來相繼出現(xiàn)了sno2基薄膜in2o3基薄膜等不同類型的透明導(dǎo)電薄膜材料，并在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用形成了一定的市場(chǎng)規(guī)模。其中應(yīng)用最廣泛的是ito薄膜，但是該薄膜制備過程及應(yīng)用存在著很大的缺點(diǎn)即in的毒性及in資源的稀缺造成生產(chǎn)成本高昂，因而從長遠(yuǎn)看來未來ito薄膜的應(yīng)用必將受到相當(dāng)大的制約另一種應(yīng)用較為廣泛的透明導(dǎo)電薄膜是fto薄膜。

然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前大多作為薄膜太陽能電池的透明電極使用但這種薄膜也存在一定的不足，即f具有腐蝕性導(dǎo)致制備不易成本較高同時(shí)由于摻雜f使得制備過程具有毒性對(duì)廢棄物的處理也有一定的要求。另外目前大多數(shù)商業(yè)化應(yīng)用的透明導(dǎo)電薄膜均需要高沉積溫度或后退火處理以達(dá)到預(yù)期的光電性能，然而這樣就會(huì)導(dǎo)致工序繁瑣，成本較高。同時(shí)難以在無法耐高溫的柔性襯底上(例如pet或pen)制備透明導(dǎo)電薄膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中透明導(dǎo)電膜往往摻雜f使得制備過程操作不易，成本較高，具有毒性，且對(duì)廢棄物的處理也有一定的要求的問題。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜，所述銀層為純銀層，銀層厚度變化對(duì)應(yīng)不同的光電性能。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，包括如下步驟：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)首先在襯底上反應(yīng)濺射沉積一層二氧化鈦薄膜，然后在二氧化鈦薄膜上直流濺射一層純銀薄膜，在濺射過程中，控制氧氣流量和濺射功率，最后在此基礎(chǔ)上再反應(yīng)濺射一層二氧化鈦薄膜，既得。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品在薄膜太陽能電池中的應(yīng)用。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品作為tco薄膜的應(yīng)用。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)或一些技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

1)本發(fā)明的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，是采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在襯底上直流濺射沉積薄膜，通過控制反應(yīng)濺射過程中的氧氣流量和濺射功率，在相對(duì)較低的濺射功率和氧流量條件下，通過控制中間層銀薄膜的厚度來調(diào)控透明導(dǎo)電膜的光電性能；該二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜致密且均勻，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，在可見光范圍內(nèi)透光率高，電阻率低，具有良好的光電性能。本發(fā)明的制備方法，濺射速度快，濺射溫度低，可重復(fù)性好，耗能低，生產(chǎn)成本低，適合推廣應(yīng)用。

2)本發(fā)明所得透明導(dǎo)電膜致密且均勻，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和光電性能，載流子濃度高達(dá)1022cm2/vs,載流子遷移率為高達(dá)10cm2v-1s-1，電阻率在10-5ω·cm數(shù)量級(jí)，可見光透過率大于90％。本發(fā)明的制備方法，濺射速度快，濺射溫度低，可重復(fù)性好，耗能低，生產(chǎn)成本低，適合推廣應(yīng)用。

附圖說明

構(gòu)成本公開一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，本公開的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本公開，并不構(gòu)成對(duì)本公開的不當(dāng)限定。

圖1為具體實(shí)施方式中所用遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為沉積態(tài)二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同厚度的x射線衍射圖譜；

圖3為實(shí)施例4二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在不同放大倍數(shù)下的掃描電子顯微鏡圖譜；

圖4為包含實(shí)施例1、2、3、4、5和6的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同沉積時(shí)間的可見光透過率檢測(cè)結(jié)果示意圖；

圖5為包含實(shí)施例1、2、3、4、5和6的沉積態(tài)二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同厚度的電學(xué)性能；

圖6為包含實(shí)施例1、2、3、4、5和6的沉積態(tài)二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同厚度的方塊電阻檢測(cè)結(jié)果；

圖7為包含實(shí)施例1、2、3、4、5和6的沉積態(tài)二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同厚度的電流電壓曲線檢測(cè)結(jié)果；

圖8為純二氧化鈦薄膜在450℃退火后的x射線衍射圖譜；

圖9為二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜在中間層銀薄膜不同厚度時(shí)的電學(xué)性能，從上到下依次為霍爾遷移率，載流子濃度，電阻率。

其中：1.等離子體源發(fā)射系統(tǒng)；2.射頻天線線圈；3.襯底樣品架；4.反應(yīng)氣體氣路；5.電磁鐵；6.靶材；7.循環(huán)水；8.銅板；9.真空腔室；10石英管。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本公開的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒竟_的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中透明導(dǎo)電膜往往摻雜f使得制備過程操作不易，成本較高，具有毒性，且對(duì)廢棄物的處理也有一定的要求的問題。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜，所述銀層為純銀層，銀層厚度變化對(duì)應(yīng)不同的光電性能；

優(yōu)選的，銀層厚度提高，則電阻率下降，透光率提高，反之，則相反。

優(yōu)選的，二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜為非晶結(jié)構(gòu)，或非晶與晶體結(jié)構(gòu)的混合物。

優(yōu)選的，包括如下步驟：

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，包括如下步驟：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)首先在襯底上反應(yīng)濺射沉積一層二氧化鈦薄膜，然后在二氧化鈦薄膜上直流濺射一層純銀薄膜，在濺射過程中，控制氧氣流量和濺射功率，最后在此基礎(chǔ)上再反應(yīng)濺射一層二氧化鈦薄膜，既得。

遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)(hitus)是一種高靶材利用率的濺射技術(shù)，它是通過靶材遠(yuǎn)處產(chǎn)生的高密度等離子體完成濺射的。現(xiàn)有技術(shù)中，與之相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)在其真空室(濺射腔室)側(cè)壁固定有等離子體發(fā)射系統(tǒng)(theplasmalaunchsystem，pls)，即石英玻璃管外纏繞有射頻線圈天線；等離子體由此產(chǎn)生并經(jīng)pls出口處的發(fā)射電磁圈放大，并由聚束電磁線圈完成等離子體方向的聚焦與控制。通過對(duì)每一個(gè)電磁線圈電流進(jìn)行精密控制，可以對(duì)等離子體束進(jìn)行導(dǎo)向，這樣能夠覆蓋靶材的全部表面。這種條件下，靶材表面氬離子處于低能(30～50ev)高密度(離子數(shù)1012～1014/cm3)狀態(tài)。因此靶材得到了均勻的刻蝕，與常規(guī)的磁控濺射相比大大減輕了靶中毒的現(xiàn)象，同時(shí)也大大提高了濺射沉積薄膜的沉積速率。

優(yōu)選的，濺射靶材為高純鈦和銀金屬靶材；

優(yōu)選的，反應(yīng)濺射二氧化鈦過程中氬氣流量為60-70sccm，優(yōu)選為70sccm，氧氣的流量為4-5sccm，優(yōu)選為4.5sccm，等離子體發(fā)射源功率為1000-1500w，優(yōu)選為1200w，靶材加速偏壓功率300-500w，優(yōu)選為400w；

優(yōu)選的，兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間均為4-7min，優(yōu)選為5min，厚度共為90-110nm，優(yōu)選為100nm；

優(yōu)選的，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為0-90s，不含0s，銀薄厚度約為0-15nm，不含0nm；濺射過程中氬氣流量為65-75sccm，優(yōu)選為70sccm；

優(yōu)選的，等離子體發(fā)射源功率為450-550w，優(yōu)選為500w，靶材加速偏壓功率50-150w，優(yōu)選為100w。

優(yōu)選的，具體包括如下步驟：

1)首先把襯底固定在樣品架上，然后放入腔體中，接下來關(guān)閉艙門，開始抽真空，在抽真空過程中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)零；

2)向真空腔體中通入氬氣，等待真空腔體里面的壓強(qiáng)趨于穩(wěn)定；

3)打開等離子體發(fā)射電源，使得氬氣在真空石英管中形成等離子體，然后再打開電磁鐵電源，使無規(guī)則的等離子體在腔體中形成等離子體束，產(chǎn)生的等離子體束充滿腔體，接下來打開襯底擋板，開始清洗襯底；

4)清洗完襯底后，關(guān)閉擋板，打開電磁線圈電源，打開靶材加速電源，此時(shí)等離子體開始轟擊靶材，即清洗靶材；

5)接下來打開襯底擋板，薄膜沉積過程正式開始；

6)等待薄膜沉積完成后，關(guān)閉襯底擋板，然后關(guān)閉靶材加速電源，關(guān)閉等離子體發(fā)射電源，關(guān)閉電磁線圈電源等，等待腔體內(nèi)溫度降到室溫時(shí)，大約半個(gè)小時(shí)左右，此時(shí)破除真空，然后取出薄膜樣品，既得成品。

等離子體束打在靶材上轟擊出的粒子并不能直接濺射到有一定距離的襯底上，而是停留懸浮在靶材表面附近，需要給這些帶電離子施加一個(gè)合適的加速電壓，讓它們飛向襯底表面。步驟1)中所述反應(yīng)濺射是指在濺射過程中不斷通入氧氣作為反應(yīng)氣體，和濺射出的靶材粒子在空中結(jié)合并發(fā)生反應(yīng)，在給靶材底部提供的加速偏壓的作用下，以反應(yīng)產(chǎn)物的形式飛向襯底并粘附在襯底表面上，沉積形成一層致密的納米薄膜。

步驟1)所述襯底為玻璃或柔性襯底。

所述玻璃襯底使用前經(jīng)過清洗，所述清洗是指將玻璃襯底依次置于丙酮、異丙酮、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為15～25min，清洗溫度為45～55℃。清洗后晾干或用無塵布擦干，放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射。

反應(yīng)濺射之前，將濺射腔體內(nèi)抽真空至9×10-6mbar。然后向腔室內(nèi)通入一定流量的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，再通入氧氣。所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體。

優(yōu)選的，步驟1)腔體真空度(8-10)×10-6mbar，優(yōu)選為9×10-6mbar；

或，步驟2)通入的氬氣流量為65-75sccm，優(yōu)選為70sccm，真空腔體里面的壓強(qiáng)穩(wěn)定在3.5-4.5×10-3mbar，優(yōu)選為4×10-3mbar；

或，步驟3)等離子體源射頻電源的功率在沉積二氧化鈦時(shí)為1000-1500w，優(yōu)選為1200w，沉積銀時(shí)為450-650w，優(yōu)選為500w，清洗基底時(shí)間為2-5min，優(yōu)選為3min；

或，步驟4)沉積二氧化鈦薄膜時(shí)靶材加速功率為350-450w，優(yōu)選為400w，沉積銀薄膜時(shí)靶材加速功率為90-110w，優(yōu)選為100w，清洗時(shí)間為9-11min，優(yōu)選為10min。

優(yōu)選的，薄膜的沉積步驟包括：

1>首先向腔體中通入氧氣，然后用反應(yīng)濺射法制備純二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜，

2>關(guān)閉氧氣流量，待腔體氣壓穩(wěn)定后，將靶材旋轉(zhuǎn)至純銀金屬靶材，直流濺射法制備純銀薄膜，

3>再次通入氧氣，然后反應(yīng)濺射法制備純二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜，此時(shí)，既得三明治結(jié)構(gòu)的二氧化鈦/銀/二氧化鈦多層透明導(dǎo)電薄膜。

優(yōu)選的，步驟1>中，所述氧氣流量為4.5sccm，

或，步驟1>中，反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，

或，步驟1>中，薄膜厚度為50nm，

或，步驟3>中，所述氧氣流量為4.5sccm，

或，步驟3>中，反應(yīng)濺射時(shí)間為5min。

優(yōu)選的，沉積溫度為常溫。反應(yīng)濺射過程中，濺射溫度為20～50℃，襯底的溫度為常溫。反應(yīng)濺射沉積薄膜的過程均在常溫或較低溫度下進(jìn)行，不需要對(duì)襯底進(jìn)行加熱，濺射過程更簡(jiǎn)單，易于控制。

步驟2)中，所述腔體內(nèi)溫度自然冷卻降到室溫，室溫為25-30℃。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品在薄膜太陽能電池中的應(yīng)用。

本公開一個(gè)或一些實(shí)施方式中，提供上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或上述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品作為tco薄膜的應(yīng)用。

在一些實(shí)施方式中，所用的遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)如圖1所示，主要由等離子體源發(fā)射系統(tǒng)1、真空系統(tǒng)、等離子體聚束電磁鐵、襯底樣品架3、靶材加速偏壓電源、反應(yīng)氣體氣路4、水冷系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)等構(gòu)成。真空系統(tǒng)由真空腔室9、機(jī)械泵、分子泵構(gòu)成，在對(duì)系統(tǒng)抽真空時(shí)，需要先使用機(jī)械泵抽到一定的真空度，然后啟動(dòng)分子泵，用分子泵直接抽出真空腔室中的氣體，而機(jī)械泵在分子泵工作時(shí)抽分子泵，兩個(gè)真空泵傳遞著把真空腔室9中的氣體抽到大氣中，這樣才能保證腔室中有一個(gè)高的真空度。

如圖1所示，真空腔室9的左側(cè)連通等離子體源發(fā)射系統(tǒng)1；所述等離子體源發(fā)射系統(tǒng)1由射頻天線線圈2和石英管10組成，射頻天線線圈2均勻地纏繞在石英管10的外圍，并距離石英管10有一定的均勻距離。當(dāng)需要產(chǎn)生等離子體的時(shí)候，往真空腔室9中持續(xù)通入一定流量的高純氬氣，使腔室中的氣壓穩(wěn)定在所需壓強(qiáng)，然后給射頻天線線圈2通電，在高頻的射頻電源作用下，石英管10內(nèi)的電子和中性粒子保持高的碰撞率，從而氬氣分子被電離，在石英管10的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生淡紫色的等離子體。

在等離子體源發(fā)射系統(tǒng)1的石英管10靠近真空腔室9的一側(cè)，和靶材6的下方，分別安裝了一個(gè)電磁鐵5，用來控制等離子體束的形狀和運(yùn)動(dòng)方向，稱為等離子體聚束電磁鐵線圈。在打開射頻電源產(chǎn)生等離子體之前，要啟動(dòng)真空腔室一側(cè)的電磁鐵5，從而產(chǎn)生所需的磁力線分布，這樣一來就能把等離子體源產(chǎn)生的等離子體源源不斷地輸送到真空腔室9。當(dāng)靶材下方的電磁鐵5不工作時(shí)，產(chǎn)生的等離子體是彌散地分布在整個(gè)真空腔室9，當(dāng)給電磁鐵5通電并產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，有效區(qū)域內(nèi)的磁力線的形狀發(fā)生變化，等離子體會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)的導(dǎo)向作用而沿著磁力線運(yùn)動(dòng)，整體看來等離子體會(huì)變成一個(gè)均勻的光束，并隨著磁場(chǎng)發(fā)生彎曲，直接集中地打到靶材6表面。通過調(diào)節(jié)兩個(gè)電磁鐵5到合適的電流，來精確控制磁力線的形狀，從而可以引導(dǎo)等離子體束正好完全準(zhǔn)確地覆蓋住靶材6的整個(gè)區(qū)域面積。由于等離子體打在靶材表面會(huì)使得靶材6產(chǎn)生較多熱量，為了保護(hù)靶材，防止被融化，在靶材下方的銅板8中源源不斷地流動(dòng)著循環(huán)水7，將熱量帶走，而循環(huán)水7則通過外接的水冷機(jī)散熱，保持在室溫的水平。

等離子體束打在靶材上的能量大約為10ev，轟擊出的粒子并不能直接濺射到有一定距離的襯底上，而是停留懸浮在靶材表面附近，所以需要給這些帶電粒子施加一個(gè)合適的加速電壓，讓他們飛向襯底表面。本發(fā)明用的方法是反應(yīng)濺射法，如圖2所示，在濺射過程中通入反應(yīng)氣體，和濺射出的靶材微粒在空中結(jié)合并發(fā)生反應(yīng)，并在給靶材底部提供的加速偏壓的作用下以反應(yīng)產(chǎn)物的形式飛向襯底并粘附在襯底表面上，經(jīng)過一定的時(shí)間，便可形成一層致密的納米薄膜。

所述襯底樣品架用于固定襯底，所述襯底樣品架的下方設(shè)有可開啟或關(guān)閉擋板，用于緊貼襯底下表面以控制在襯底表面上進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積的開始或結(jié)束。

具體實(shí)施方式中，所用的靶材為純金屬，靶材尺寸為直徑3英寸，厚度6mm。

靶材在濺射過程中會(huì)發(fā)熱，直接施加給靶材過高的偏壓會(huì)使得靶材發(fā)熱過多產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，甚至有可能使得靶材開裂報(bào)廢，為了延長靶材壽命和保護(hù)靶材，在反應(yīng)濺射沉積薄膜之前需要對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射，對(duì)靶材施加的偏壓要從較低的數(shù)值(靶材功率50w)開始，然后逐步升高，中間間隔50w，直到升高至所需要的靶材偏壓功率為止。對(duì)靶材的預(yù)濺射也起到了清洗靶材的作用，把靶材表面可能出現(xiàn)的氧化層或污染物濺射掉，保證了原材料的純度。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為24s，銀薄膜厚度為4nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在70％以上，電阻率低至3.06×10-4ω·cm，方塊電阻為30.6ω。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為36s，銀薄膜厚度為6nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在80％以上，電阻率低至1.95×10-4ω·cm，方塊電阻為19.5ω。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為48s，銀薄膜厚度為8nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在90％以上，電阻率低至9.26×10-5ω·cm，方塊電阻為9.26ω。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為60s，銀薄膜厚度為10nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在85％以上，電阻率低至6.37×10-5ω·cm，方塊電阻為6.06ω。

圖3為沉積態(tài)薄膜不同放大倍數(shù)的sem圖譜，可以看出薄膜表面非常均勻平整且光滑，沒有雜質(zhì)出現(xiàn)，也沒有結(jié)晶趨勢(shì)。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為72s，銀薄膜厚度為12nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在80％以上，電阻率低至3.22×10-5ω·cm，方塊電阻為3.75ω。

實(shí)施例6

本實(shí)施例的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜制備方法，包括以下步驟：

1)清洗襯底：將玻璃襯底依次放入丙酮、異丙醇、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清洗，每次清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為50℃；超聲清洗后取出襯底，用無塵布擦拭干凈，最后放入遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔體內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行濺射；

2)濺射：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)在玻璃襯底上反應(yīng)濺射沉積薄膜，具體為：

反應(yīng)濺射之前，將遠(yuǎn)源等離子體濺射系統(tǒng)的濺射腔室內(nèi)抽真空至9×10-6mbar，然后向腔室內(nèi)通入70sccm的氬氣，待腔室內(nèi)的壓強(qiáng)保持穩(wěn)定后，開啟等離子體源發(fā)射系統(tǒng)，使得等離子體源處產(chǎn)生等離子體；開啟等離子體聚束電磁鐵，使得等離子體轟擊靶材，對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射；

向腔室內(nèi)通入氧氣，氧氣的流量為4.5sccm，濺射腔體內(nèi)的壓力為3.7×10-3mbar，所用的氬氣和氧氣均為純度不低于99.999％的高純氣體；待腔室內(nèi)的氣壓和靶材的電壓穩(wěn)定后，打開緊貼玻璃襯底下方的擋板，開始進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積薄膜；

反應(yīng)濺射二氧化鈦薄膜過程中，等離子體發(fā)射源的功率為1200w，靶材加速偏壓功率為400w，濺射速度為10nm/min，上下兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，厚度共為100nm，直流濺射銀薄膜時(shí)，等離子體發(fā)射源的功率為500w，靶材加速偏壓功率為100w，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為84s，銀薄膜厚度為14nm，濺射溫度為20℃，襯底溫度為常溫；

濺射完成后，關(guān)閉玻璃襯底下方的擋板，玻璃襯底上已沉積一層納米薄膜，即為所得成品，后自然冷卻至室溫，即得所述二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜。

經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的透光率在80％以上，電阻率低至2.5×10-5ω·cm，方塊電阻為3.06ω。

從圖2可以看出，在沒有沉積中間層銀金屬時(shí)，薄膜為純二氧化鈦相，并且顯示出非晶態(tài)，這是由于常溫濺射過程中沒有滿足二氧化鈦晶體形成的熱力學(xué)條件，因此薄膜內(nèi)部的原子之間無法在有限的時(shí)間內(nèi)成核及長大，隨著中間層銀薄膜厚度的增加，薄膜中有微弱銀納米晶出現(xiàn)。對(duì)比pdf卡片可發(fā)現(xiàn)，薄膜在(111)(200)晶面上表現(xiàn)出較強(qiáng)的結(jié)晶取向。由于濺射溫度見底，該透明導(dǎo)電薄膜在柔性半導(dǎo)體器件上具有良好的應(yīng)用前景，比如在不耐高溫的柔性襯底(pet、pen)上可制備該薄膜。

從圖4可以看出在濺射沉積制備薄膜的過程中，中間層銀薄膜厚度會(huì)對(duì)薄膜的透過率產(chǎn)生較大影響。隨著銀薄膜濺射時(shí)間的增加，薄膜的光透過率也在逐漸增大。當(dāng)薄膜厚度為10nm時(shí)，可見光透過率達(dá)到了90％。

如圖5所示，薄膜電阻率隨著中間層銀薄膜厚度增加逐漸降低，當(dāng)薄膜厚度大于8nm時(shí)，薄膜電阻率維持在10-5ω·cm數(shù)量級(jí)。隨著中間層銀薄膜厚度增加，載流子濃度在逐漸增大，高達(dá)1021-1022cm-3，薄膜的霍爾遷移率在5-15cm2/vs之間。

從圖6可以看出在濺射沉積制備薄膜的過程中，薄膜方塊電阻隨中間層銀薄膜厚度增大而降低。當(dāng)中間層銀薄膜厚度為10nm時(shí)，薄膜方塊電阻為6.06ω。

從圖7可以看出所有的薄膜與電極之間均是良好的歐姆接觸，這是由于薄膜良好的導(dǎo)電性。薄膜電流電壓曲線斜率隨中間層銀薄膜厚度增加而增大。

為了證明上下兩層薄膜結(jié)構(gòu)，圖8對(duì)沉積態(tài)二氧化鈦薄膜進(jìn)行了后退火處理，并進(jìn)行了x射線衍射測(cè)試，可以看出薄膜晶體結(jié)構(gòu)為純銳鈦礦相二氧化鈦。

以上所揭露的僅為本公開的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本公開之權(quán)利范圍，因此依本公開申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本公開所涵蓋的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜，其特征在于，所述銀層為純銀層，銀層厚度變化對(duì)應(yīng)不同的光電性能；

優(yōu)選的，銀層厚度提高，則電阻率下降，透光率提高，反之，則相反。

2.如權(quán)利要求1所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜，其特征在于，二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜為非晶結(jié)構(gòu)，或非晶與晶體結(jié)構(gòu)的混合物。

3.一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)首先在襯底上反應(yīng)濺射沉積一層二氧化鈦薄膜，然后在二氧化鈦薄膜上直流濺射一層純銀薄膜，在濺射過程中，控制氧氣流量和濺射功率保持穩(wěn)定，通過控制濺射時(shí)間控制銀薄膜厚度，最后在此基礎(chǔ)上再反應(yīng)濺射一層二氧化鈦薄膜，既得；

優(yōu)選的，濺射靶材為高純鈦和銀金屬靶材；

優(yōu)選的，反應(yīng)濺射二氧化鈦過程中氬氣流量為60-70sccm，優(yōu)選為70sccm，氧氣的流量為4-5sccm，優(yōu)選為4.5sccm，等離子體發(fā)射源功率為1000-1500w，優(yōu)選為1200w，靶材加速偏壓功率300-500w，優(yōu)選為400w；

優(yōu)選的，兩層二氧化鈦反應(yīng)濺射時(shí)間均為4-7min，優(yōu)選為5min，厚度共為90-110nm，優(yōu)選為100nm；

優(yōu)選的，直流濺射銀薄膜濺射時(shí)間為0-90s，不含0s，銀薄厚度為0-15nm，不含0nm；濺射過程中氬氣流量為65-75sccm，優(yōu)選為70sccm；

優(yōu)選的，等離子體發(fā)射源功率為450-550w，優(yōu)選為500w，靶材加速偏壓功率50-150w，優(yōu)選為100w。

4.如權(quán)利要求3所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)首先把襯底固定在樣品架上，然后放入腔體中，接下來關(guān)閉艙門，開始抽真空，在抽真空過程中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)零；

2)向真空腔體中通入氬氣，等待真空腔體里面的壓強(qiáng)趨于穩(wěn)定；

3)打開等離子體發(fā)射電源，使得氬氣在真空石英管中形成等離子體，然后再打開電磁鐵電源，使無規(guī)則的等離子體在腔體中形成等離子體束，產(chǎn)生的等離子體束充滿腔體，接下來打開襯底擋板，開始清洗襯底；

4)清洗完襯底后，關(guān)閉擋板，打開電磁線圈電源，打開靶材加速電源，此時(shí)等離子體開始轟擊靶材，即清洗靶材；

5)接下來打開襯底擋板，薄膜沉積過程正式開始；

6)等待薄膜沉積完成后，關(guān)閉襯底擋板，然后關(guān)閉靶材加速電源，關(guān)閉等離子體發(fā)射電源，關(guān)閉電磁線圈電源等，等待腔體內(nèi)溫度降到室溫時(shí)，大約半個(gè)小時(shí)左右，此時(shí)破除真空，然后取出薄膜樣品，既得成品。

5.如權(quán)利要求4所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，步驟1)腔體真空度(8-10)×10-6mbar，優(yōu)選為9×10-6mbar；

或，步驟2)通入的氬氣流量為65-75sccm，優(yōu)選為70sccm，真空腔體里面的壓強(qiáng)穩(wěn)定在3.5-4.5×10-3mbar，優(yōu)選為4×10-3mbar；

或，步驟3)等離子體源射頻電源的功率在沉積二氧化鈦時(shí)為1000-1500w，優(yōu)選為1200w，沉積銀時(shí)為450-650w，優(yōu)選為500w，清洗基底時(shí)間為2-5min，優(yōu)選為3min；

或，步驟4)沉積二氧化鈦薄膜時(shí)靶材加速功率為350-450w，優(yōu)選為400w，沉積銀薄膜時(shí)靶材加速功率為90-110w，優(yōu)選為100w，清洗時(shí)間為9-11min，優(yōu)選為10min。

6.如權(quán)利要求4所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，薄膜的沉積步驟包括：

1>首先向腔體中通入氧氣，然后用反應(yīng)濺射法制備純二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜，

2>關(guān)閉氧氣流量，待腔體氣壓穩(wěn)定后，將靶材旋轉(zhuǎn)至純銀金屬靶材，直流濺射法制備純銀薄膜，

3>再次通入氧氣，然后反應(yīng)濺射法制備純二氧化鈦透明導(dǎo)電薄膜，此時(shí)，既得三明治結(jié)構(gòu)的二氧化鈦/銀/二氧化鈦多層透明導(dǎo)電薄膜。

7.如權(quán)利要求6所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，步驟1>中，所述氧氣流量為4.5sccm，

或，步驟1>中，反應(yīng)濺射時(shí)間為5min，

或，步驟1>中，薄膜厚度為50nm，

或，步驟3>中，所述氧氣流量為4.5sccm，

或，步驟3>中，反應(yīng)濺射時(shí)間為5min。

8.如權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，沉積溫度為常溫。

9.權(quán)利要求1或2所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品在薄膜太陽能電池中的應(yīng)用。

10.權(quán)利要求1或2所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜或權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所述的二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜的制備方法制得的產(chǎn)品作為tco薄膜的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)

本公開涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種二氧化鈦/銀/二氧化鈦透明導(dǎo)電膜及其制備方法與應(yīng)用。所述銀層為純銀層，銀層厚度變化對(duì)應(yīng)不同的光電性能。其制備方法包括如下步驟：以氬氣為等離子體氣源，以氧氣為反應(yīng)氣體，采用遠(yuǎn)源等離子體濺射技術(shù)首先在襯底上反應(yīng)濺射沉積一層二氧化鈦薄膜，然后在二氧化鈦薄膜上直流濺射一層純銀薄膜，在濺射過程中，控制氧氣流量和濺射功率，最后在此基礎(chǔ)上再反應(yīng)濺射一層二氧化鈦薄膜，既得。解決現(xiàn)有技術(shù)中透明導(dǎo)電膜往往摻雜F使得制備過程操作不易，成本較高，具有毒性，且對(duì)廢棄物的處理也有一定的要求的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：宋安剛;霍方方;朱地;胡俊華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東省科學(xué)院能源研究所

技術(shù)研發(fā)日：2021.01.29

技術(shù)公布日：2021.06.11