优可测白光干涉仪和薄膜厚度测量仪：如何把控ITO薄膜的“黄金参数”

ITO薄膜（Indium Tin Oxide，氧化铟锡）是一种透明导电氧化物（TCO）薄膜，由氧化铟（In₂O₃）和氧化锡（SnO₂）按一定比例（90%In₂O₃和10%SnO₂）混合制成，兼具高透光性和优良导电性，因其优异特性在各行业都有着广泛应用。

一、ITO薄膜的核心特性

1、光学特性——高透明度

可见光透光率（85%-95%）：通过优化溅射工艺，可减少光散射和吸收，使其接近玻璃的透光率。

紫外-红外调控能力：对紫外光有着强吸收性能，可用于抗紫外线涂层；其红外反射率可调控，适用于节能建筑玻璃。

2、电学特性——优良导电性

低电阻率（10⁻⁴~10⁻³ Ω·cm）：载流子浓度高——10²¹ cm⁻³级，源于Sn⁴⁺掺杂In₂O₃形成的氧空位和自由电子。其方阻范围在5-100 Ω/sq（薄膜厚度50-300nm时），满足多数电子器件需求。

导电机制：导带电子为主要载流子，迁移率可达30-50 cm²/(V·s)。

3、化学稳定性

耐腐蚀性：在常温下对水、有机溶剂稳定。

热稳定性：空气中可耐受300-400℃高温。

附着力强：与玻璃、PET基材的结合力优异（在表面预处理的前提下）。

4、机械性能

硬度高但脆性大：莫氏硬度6~7，耐磨性好，但弯曲半径＜5mm时易开裂，制约柔性应用。

可加工性强：可以通过光刻、激光蚀刻来制备微米级图案（分辨率~10μm）。

二、ITO薄膜的行业应用

1、光伏能源

ITO薄膜作为透明材料电极，在异质结太阳能电池中，可以优化光的吸收和电荷传输，以此提升光电转换效率。此外，ITO薄膜的导电透光特性也影响着钙钛矿电池和CIGS薄膜电池的转换效率。

2、显示面板

ITO薄膜凭借高透光率85%-95%（接近玻璃的透光率），以及其低电阻率（10⁻⁴~10⁻³ Ω·cm），成为LCD、OLED、触摸屏的关键材料，其广泛应用在智能手机、平板电脑、电子白板等设备。

3、智能调光

凭借其ITO薄膜的高透光性和导电性，通过电场调节透光率，可以实现动态节能与遮阳，应用于绿色节能建筑和汽车玻璃。

4、新兴行业应用

目前，ITO薄膜在AR/VR光学器件、医疗检测传感器等多个新兴行业中崭露头角，未来或将在更多新科技场景中发挥重要作用。

三、ITO薄膜的表面粗糙度与厚度把控的重要性

1、表面粗糙度

ITO表面粗糙度影响其电学性能、光学性能与器件可靠性。

若表面粗糙度过大，会降低载流子注入效率、影响光散射、降低透光率等等，甚至会导致后续镀膜（如SiO₂保护层）出现针孔或剥离。

优可测白光干涉仪AM-7000系列，可以精准测量ITO薄膜的表面粗糙度，精度高达亚纳米级，实现产品质量与性能的把控，减少客诉。

2、厚度

ITO薄膜厚度影响其电学性能、光学性能以及工艺成本。

不同厚度的ITO薄膜，其方阻大小不一，需要根据实际需求调控薄膜厚度；

厚度影响光程差，且厚度不均会导致可见光波段透光率曲线偏移；

在性能需求范围下适当减小薄膜厚度，减少成本。厚度每降低10nm，可减少约15%的铟用量，对成本敏感的大面积光伏应用尤为重要。

优可测薄膜厚度测量仪AF-3000系列，亚纳米级精度测量ITO薄膜厚度，可适应离线、在线等多种测量场景，单点测量速度＜0.5s（包括运动时间）。