三氧化二銦(In?O?)加工工藝的核心在于控制材料純度和微觀結構,這對透明導電薄膜等應用至關重要。工業(yè)上主要采用溶膠-凝膠法和化學氣相沉積法,其中溶膠-凝膠法通過金屬醇鹽水解(如異丙醇銦)形成溶膠,經干燥燒結后獲得納米級粉末。需要特別注意煅燒溫度(通常600-800℃)對晶粒尺寸的影響,過高的溫度會導致顆粒團聚。
化學氣相沉積則更適合大規(guī)模生產,將銦源(如三甲基銦)與氧化劑在反應室中沉積。該方法的關鍵參數包括載氣流量(氬氣50-100sccm)和基板溫度(300-500℃),這些因素直接影響薄膜的電阻率(可低至10??Ω·cm)和透光率(>85%)。近年來還發(fā)展了磁控濺射工藝,通過高能粒子轟擊銦靶材,在氧氣氛圍下形成致密薄膜。
后處理環(huán)節(jié)中,退火工藝對性能提升尤為明顯。在氮氫混合氣氛(H?比例5-10%)中處理2-4小時,能顯著降低氧空位濃度,使得載流子遷移率達到30cm2/V·s以上。同時要注意控制濕度(RH<30%),因為三氧化二銦易吸濕導致電性能劣化。對于摻雜改性(如摻錫制成ITO),還需精確調控摻雜劑濃度(Sn/In原子比約1:9)。
最新研究聚焦于低溫溶液法加工,采用乙二醇甲醚等溶劑體系,配合超聲波輔助分散(功率200-400W),能在150℃以下制備出性能接近真空工藝的薄膜。這種工藝特別適合柔性基底,其方阻可控制在200-500Ω/□范圍內,同時保持90%以上的可見光透過率,為柔性顯示器件提供了新思路。