ITO电化学腐蚀
ito的名词解释
ito的名词解释ITO,全称Indium Tin Oxide,即氧化铟锡,是一种广泛应用于电子工业领域的透明导电材料。
在20世纪60年代初被首次发现并应用于薄膜电晶体管的制造过程中,ITO因其良好的导电性能和透明性备受瞩目。
如今,ITO已经成为智能手机、平板电脑、触摸屏、液晶显示器等产品中不可或缺的重要元素。
一、ITO的物理特性ITO具有以下几种独特的物性,使其成为透明导电材料中的佼佼者。
1. 透明性ITO薄膜的光学透射性能非常优异,其可见光透过率可达到90%以上。
因此,ITO广泛应用于需要透明外观的电子设备及显示器件制造中。
2. 导电性ITO薄膜具有良好的电导率,可用于制造导电膜或导电涂层。
ITO薄膜在常温下电阻较低,同时还有较好的抗腐蚀性。
3. 可调控性ITO薄膜的导电和光学性能可通过控制氧化铟和氧化锡的配比以及薄膜的制备工艺进行调控。
这使得ITO材料有很高的灵活性,可以根据不同要求进行调配和应用。
二、ITO的应用领域由于ITO独特的物理特性,其应用范围非常广泛。
以下介绍几个典型的应用领域:1. 电子设备ITO广泛应用于智能手机、平板电脑、电子书等电子设备的触摸屏上。
在触摸屏上,ITO作为导电薄膜能够使设备具备触摸反应功能,并且保持屏幕的清晰透明。
2. 液晶显示器ITO透明电导薄膜在液晶显示器中起着重要角色。
利用ITO薄膜的导电性能,可以在显示器的不同区域形成电场,控制液晶分子的排列,从而实现图像的显示。
3. 光电器件ITO还被广泛应用于LED、光伏电池等光电器件的制造过程中。
其良好的导电性能能够保证设备的正常工作,而高透射率则能够保持器件正常的光传输效果。
4. 薄膜太阳能电池光电转换效率高是薄膜太阳能电池的重要特点之一。
ITO作为薄膜太阳能电池中的透明电极,能够实现高效光电转换。
三、ITO薄膜的制备方法目前,常见的ITO薄膜制备方法主要有磁控溅射、脉冲激光沉积、离子束溅射、溶液法等。
其中,磁控溅射是制备ITO薄膜最常用的方法,其采用了高频率感应磁场,使ITO靶材表面产生碰撞,从而将靶材上的原子释放出来,并沉积在基底上。
关于ITO相关信息的了解
析氢腐蚀:在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气; 应力腐蚀开裂:是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而互生
失效的一种通用术语;
点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式; 晶间腐蚀:大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀; 间隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽
如何理解Panel上的ITO腐蚀?
一、什么是ITO。 二、理解下常见的几种ITO腐蚀。 三、生产遇见ITO腐蚀图片 四、ITO腐蚀容易出现的几种不良故障。 五、针对故障查找COF上是否有ITO腐蚀技巧。 六、现场指导
一、什么是ITO
ITO 是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟 锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标: 电阻率和透光率。
Thanks
四、针对故障查找COF上ITO腐蚀技巧。
先查看X1 或Y1 和X轴的最后一个COF,COF背面有无明显的发黑或发白的区域。 对部分竖线(带)或横线(带)对应的区域,要有针对的性的查看相对应的COF。
四、针对故障查找COF上ITO腐蚀技巧。
先查看X1 或Y1 和X轴的最后一个COF,COF背面有无明显的发黑或发白的区域。 对部分竖线(带)或横线(带)对应的区域,要有针对的性的查看相对应的COF。
简单理解下ITO就是一种在Panel内侧上敷有一层透明 线路的半导体,比较常见的叫氧化铟锡(Indium Tin Oxide)。
二、理解下常见的几种ITO腐蚀
电化学腐蚀:金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀; 吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜
的表面内;
全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均匀的方式,由于材料腐蚀逐
纳米氮化钛(TiN)在液晶面板中的应用
下面是液晶面板的剖面示意图:
图中红圈处为 ITO 透明像素电极,当电极端子与金属引线连接时, 由于触点位置容易产生局部高温,另外金属触点直接与空气和水汽接 触,容易引起电腐蚀和电化学腐蚀,导致线路剥落或断裂,最终面板 显示白屏、黑屏和花屏等。
下图为薄膜导线真空镀膜示意图:
电阻率为 10-5Ω.cm,接近金属,是液晶面板理想的耐高温导电材料。 日本夏普株式会社和精工爱普生株式会社采用在液晶面板的 ITO 透 明像素电极引出端子和金属引线之间真空镀一层 TiN 薄膜,镀膜中氮 浓度为在 35atoms/cm2 和 65atoms/cm2 之间,可有效防止金属引线氧 化和电腐蚀带来的线路断裂。另外,TiN 镀层具有与基底附着力强耐 高温等特性,可有效防止剥落现象。
以下为液晶面板俯视示意图:在透明电极引出端子和驱动电路引 线之间镀 TiN 薄膜,防止电路故障。
3.3 代替有机涂层 液晶面板上金属薄膜导线会产生反光,最终表现在屏幕上就是杂
光,画面不纯净。在液晶面板制造过程中一般使用有机类黑色光阻剂
或者黑色油墨等进行覆盖涂布,但这样的涂层不耐高温,易分解、开 裂和剥落。现采取在金属薄膜导线上真空镀 TiN 和 SiO2 复合镀层, 以上问题可得以圆满解决。
3、纳米氮化钛(TiN)用于液晶面板原理:
3.1 纳米 TiN 性质
产品名 品牌 外观 称 纳米氮 开尔纳 黑色 化钛 米
纯度 平 均 晶型 粒径
99.0% 20nm 立方
异质结电池ito与电极钝化
异质结电池ito与电极钝化
异质结电池是一种电池结构,其中正负极材料由不同的材料组成,形成一个异质结。
这种异质结可以有效地提高电池的性能。
ITO是一种导电氧化物材料,常用作透明导电电极。
在异质结电池中,ITO 通常被应用于电极材料中的导电层,为电池提供电子导电通道并提高电池的导电性能。
电极钝化是指在电极表面形成一层稳定的氧化物或其他化合物层,从而阻止进一步的氧化反应和电极与电解质之间的反应。
钝化层可以保护电极表面,并且在电池的长时间使用过程中减少电极的腐蚀。
钝化层的形成是通过特定的电化学反应来实现的。
对于ITO电极而言,它的主要成分是氧化铟锡,可以通过在ITO表面施加适当的电位或在特定气氛中处理来形成钝化层。
电极钝化在异质结电池中有多重好处:
1.改善电极稳定性:钝化层可以保护电极材料,延长电极的使用寿命,并降低电极在特定环境下的腐蚀和损坏。
2.提高电化学性能:钝化层可以减少电极表面与电解质之间的不良反应,提高电池的电化学性能和效率。
3.提高电池循环性能:钝化层可以减少电池循环过程中电极材料的损耗和漂移,从而提高电池的循环稳定性和容量保持率。
ITO与电极钝化在异质结电池中起着重要的作用,可以提高电极的导电性能、电池的稳定性和电化学性能。
这些技术的应用使得异质结电池在能源存储和其他领域具有更大的潜力和应用前景。
电子纸显示ITO电极保护层研究及其性能表征
李 路 海 等 : 电子 纸显 示 I O 电极保 护 层 研究 及 其 性 能表 征 T
电子纸显示 I O 电极保 护层研 究及其性 能表征木 T
李路 海,王 铭 ,莫黎 昕,乔淑楠 ,方 一 ,胡朝丽,蒲嘉陵
( 北京 印刷学 院 印刷包 装材料与 技术北京市 重点实验 室 ,北 京 12 0 ) 060 摘 要 : 为 了避免 电化 学反应 对 电子纸显 示 电极 和显 和 电致 发光显示器件 电极1等 。 7 ] 在 电润湿和 电泳显 示 电子纸显 示过程 , 在染料 与 存 电极 的直接接触 ,从而发生 电化 学反应 [ 者路 易斯酸 8 】 或 碱 反应 【。为 了避 免 电化 学反应 ,需要对 电极表面进 行 9 J 保护 , 保证 电极 具备 良好的绝缘 性 , 不参 与 电化 学反应 , 同时 , 不能有太 大 的分 压 , 有效 电压施 加在色料 之 又 使 间。理论上 , 有绝缘 材料 ,都可能作 为 电子纸 显示 电 所 极 的保护层 ,但迄今 为止 ,真 正有使用 价值 的,是真空 蒸镀 的二氧 化硅聚 合物薄膜 ( i SO ),但 SO 保护膜层 i 需要斜 向蒸镀 , 且均 匀性 不好 [ 。在 电极表面涂 饰惰性 1 叭 聚合物薄膜 , 以克服 上述缺 点,还可 能借助 印刷制版 可 技 术 ,实现 选择性 保护层与 电极 电路之 间的配合 。 作 为 IO 电极保 护的惰性 高分子薄膜 , 该具备 以 T 应 下特点 : 能够 均匀和 牢固地 附着 在 I O 电极 表面且在 电 T 泳液 中不溶解 、不溶胀 ;不参 与 电化 学反应 ,同 时,又 不能有太 大 的分 压;不被背 景色 染料染色 ;有 比较 强的 耐酸碱腐蚀 能力;涂层透 明度高 ,不影响显示密 度 。 惰 性高 分子材料 的构成及 其对 电子纸显 示 IO 电 T 极 的保 护作用 ,是本文研 究 的重点 内容 。
ITO薄膜特性及发展方向
ITO薄膜特性及发展方向
一、ITO薄膜特性
(1)电学性能:ITO薄膜具有良好的电导率、绝缘性能和电容量等特性,其高电导率可降低可见光传感器或器件的电流测量量,提高灵敏度。
(2)光学性能:ITO薄膜具有高的透光率和反射率,在可见光和红外
光频段具有很好的反射率,极大的提高了薄膜的光电转换效率。
(3)热学性能:ITO薄膜具有良好的热导率和热稳定性,有利于热管理,减少器件的发热,延长器件的使用寿命。
(4)表面性能:ITO薄膜具有优异的表面粗糙度,表面均匀光滑,薄
膜表面平整,缺陷少,易于清洗,可作为优良的镜面。
二、ITO薄膜发展方向
(1)在材料科学方面,ITO薄膜可以采用新型材料进行改进,提高
其光学性能;改善其低温制备技术,使其有更平整的表面和更稳定的性能;增加其高温耐受能力,使之适用于高温环境中。
(2)在应用领域,ITO薄膜在液晶显示器产品和电子包装行业实现
的大规模应用;同时,ITO薄膜应用范围正在不断扩大,可能还会出现在
自动调节镜片、光学元件、半导体器件等领域。
(3)在制备技术上,ITO薄膜可以采用新型的热处理技术,以提高
膜的耐热性、耐腐蚀性和耐磨性;。
电化学腐蚀原理
电化学腐蚀原理电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀。
发生电化学腐蚀的基本条件是:有能导电的溶液。
能导电的溶液几乎包含所有的水溶液,包括淡水、雨水、海水、酸碱盐的水溶液,甚至从空气中凝结的水蒸气加上设备表面的杂质也可以成为构成腐蚀环境的电解质溶液。
一、金属电化学腐蚀的常见形式1.全面腐蚀全面腐蚀是指在整个金属表面上进行的腐蚀。
全面腐蚀一般来说分布比较均匀,腐蚀速度比较稳定,机器设备的寿命可以预测,对设备的检测也比较容易,一般不会发生突发事故。
全面腐蚀电池的阴、阳极全部是微电极,阴阳极面积基本上相等,所以反应速度比较稳定。
2.局部腐蚀局部腐蚀是指只集中在金属表面局部区域上进行的腐蚀,其余大部分区域几乎不腐蚀。
局部腐蚀造成的金属损失量不大,但是严重的局部腐蚀会导致机器设备的突发性破坏,这种破坏很难预测,往往会造成巨大的经济损失,更有甚者会引起灾难性事故。
根据日本三菱化工机械公司对10年中化工装置破坏事例进行的调查结果表明,全面腐蚀和高温腐蚀只占13.4%,而局部腐蚀占80%以上。
由此可见局部腐蚀的严重性。
二、金属电化学腐蚀常用的防腐方法金属电化学腐蚀形成的原因很多,影响因素很多,环境因素各不相同,这样就不能用一种防腐措施来解决所有腐蚀问题。
在金属防腐中常用的方法有:覆盖层保护、电化学保护、缓蚀剂保护。
1.覆盖层保护:覆盖层保护是用耐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐蚀性能较差的材料表面,把基体材料与腐蚀介质隔开,以达到控制腐蚀的目的。
表面覆盖层保护法不仅能提高基底金属的耐腐蚀能力,而且能节约大量贵重金属和合金。
2.表面处理:表面清理的主要方面就是除油、除锈。
除油的方法有化学除油和电化学除油。
化学除油主要是用有机溶剂、碱液清洗。
现在又出现了一些新型的合成洗涤剂。
少量的合成洗涤剂加入高温、高压的水流中,清洗金属表面的油污,具有速度快、清洗干净等优点,但需要专用清洗设备。
金属表面除锈的方法有机械除锈法、酸洗除锈法。
COG前三大不良分析报告6-11
IC错位 ITO划伤 小IC本压不 良
不良比率
5.00%
1.00%
4.00%
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
二.分析过程:
1.1数据统计:
不良名称 缺划
不良比率
不良明细
ITO划伤
ITO腐蚀
IC错位
ITO划伤 ITO腐蚀 IC错位
不良比率
3.00%
5.00%
2.00%
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
二.分析过程: 1.2不良分析:
1.2.1 FPC 热压不良 :
热压 OK
热压 NG 图1
热压 NG 图2
分析: 图1为FPC热压机平台未调平,导致LCD放不平,最终导致FPC热压不匀(左边热压OK, 右边未热压好). 图2为FPC大面积热压不良,是FPC热压机的温度\压力\时间未调好或不稳定所致.
责任人
完成日期
1\2, 及时
4
ITO腐蚀
3,
5
IC未本压/IC本 压不良
1\2\3,及时 4,
以上由工程部进行跟进结果,在完成期限的第二天进行结果汇报。
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
COG前三大 不良分析报告
核准: 审核: 制作: 制作日期: 会签:
Starry Electronic Technology Co., Ltd/星源电子科技有限公司
一、现状说明:
6月10日在生产XY-CPT-070-H时总不良达2.1%,以下为前三大不 良数据.
TiAl涂层对Ti_3Al合金腐蚀行为的影响
50材料丁程/2009年12期l实验方法实验基材为Ti一24A1—17N卜o.5Mo(原子分数/%)。
合金尺寸为15mm×10mm×2.5mm。
样品用600‘砂纸打磨,用丙酮超声波清洗。
利用SBH一5115D磁控溅射仪在合金基体上沉积Ti一48Al一8Cr一2Ag涂层,沉积参数和涂层的结构组织与文献[13]中相同。
热腐蚀采用浸盐法,实验温度为900℃。
盐的成分为25%Na2S0。
+75%K2S()。
(质量分数,下同)。
将样品完全浸于熔盐中,每隔一定时间取出,空冷至室温,用沸水煮去试样表面的盐,在灵敏度为101g的天平上称量后换新盐继续实验。
利用带能谱的扫描电镜(SEM/EDX),透射电镜(TEM)对腐蚀膜进行观察分析。
电化学腐蚀在Na:S0。
(259/L)+K:S0。
(759/L)溶液中进行,主要利用Cs300型电化学工作站进行动电位扫描,体系选用三电极系统,将样品作为工作电极,参比电极选用甘汞电极、铂黑电极作为辅助电极,极化范围相对开路电位±o.2V,扫描速度o.5mV/s。
2结果和分析图1是Ti。
A1合金及其涂层样品在25%Na。
S0。
+75%K:S0。
900℃熔盐中腐蚀的动力学曲线。
Ti。
A1合金在初始阶段快速增重,但在5h后有明显的腐蚀失重现象,在30~50h期间,仍然有腐蚀失蕈,但失重的速度在减缓。
这可能是因为最初合金表面形成腐蚀膜,5h后腐蚀膜达到一定厚度开始剥落,致使动力学曲线出现明显的失重现象,这与后面的SEM图像相吻合。
之后失重速度减缓,可能足因为在剥落的同时内层暴露出来又生成新腐蚀物的缘故。
当施加涂层的样品在相同条件下进行腐蚀对比实验,没有任何失重现象,而曲线呈现相对比较平滑缓慢的上升趋势。
图2是Ti3Al合金在25%Na2S()4+75%K2S()4图1试样在25%Na2SO^+75%K2S04熔盐巾900℃的腐蚀动力学曲线Fig.1Corrosionkineticsofthealloyandthecoatinginmolten(Na,K)2SO{at900℃900℃熔盐中腐蚀5h的表面形貌,经过5h的腐蚀后,表面发生大面积脱落,此现象正好与动力学曲线相吻合。
ITO的蚀刻处理方法
方式一: 直接蚀刻法(或称干蚀刻法, DRY法)ITO 蚀刻工艺简介Etching Methods For ITO LAYER
方式接蚀刻法(或称干蚀刻法,法)
ITO图形
ITO图形ITO图形印刷烘烤清洗
ITO层(ITO/PET薄膜)蚀刻膏(Etching Paste)蚀刻膏与ITO反应发生侵蚀PET层(用水或碱液洗去反应精密性Precision
一般一般好
环境友好Environment 好一般差方式二: 丝印间接蚀刻法(或称湿蚀刻法, WET法)
后的混合物)ITO图形(用碱液洗去耐蚀刻油墨)ITO图形(耐蚀刻油墨保护)ITO图形(耐蚀刻油墨保护)Friendly (一次废液)(两次废液)(三次废液)生产效率Productivity
好一般差(曝光时间长)印刷蚀刻清洗蚀刻膏/耐蚀刻油墨Materials
默克(德)东洋(日)等互应(日)藤仓(日)等互应(日)东洋(日)等应用方向A li ti 电容屏电阻屏电容屏(iPh )方式三: 曝光间接蚀刻法(或称曝光法, 感光曝光法)
ITO层ITO层用酸液将ITO层蚀刻掉PET层
ITO图形ITO图形ITO图形ITO图形Application 电容屏
(iPhone)(耐蚀刻油墨保护)(图形部位感光)印刷
曝光清洗1(耐蚀刻油墨保护)蚀刻(用碱液洗去耐蚀刻油墨)
清洗2
ITO层曝光型耐蚀刻油墨非图形部分未感光ITO层(用水洗去未感光油墨)(或涂布)用酸液将ITO层蚀刻掉PET层(整面印刷或涂布)。
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文针对ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术进行了深入的研究,并探讨了其光电特性。
通过实验分析和理论计算,详细地介绍了刻蚀工艺的优化以及刻蚀前后薄膜的光电性能变化。
一、引言ITO作为一种重要的透明导电材料,因其优异的导电性和光学性能被广泛应用于太阳能电池、触摸屏等光电领域。
而薄膜的精确刻蚀是实现这些应用的关键步骤之一。
因此,对ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性的研究显得尤为重要。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀原理:湿法刻蚀是利用化学溶液对ITO薄膜进行刻蚀的方法。
通过选择适当的化学溶液,使ITO薄膜在溶液中发生化学反应,从而实现薄膜的精确刻蚀。
2. 刻蚀工艺:(1)溶液选择:选择合适的刻蚀液是关键。
通常采用含有硝酸、盐酸等成分的混合溶液作为刻蚀液。
(2)温度控制:控制刻蚀液的温度,以获得最佳的刻蚀速率和刻蚀效果。
(3)时间控制:刻蚀时间的长短直接影响刻蚀的深度和精度,需通过实验确定最佳刻蚀时间。
三、光电特性研究1. 光学性能:ITO薄膜具有较高的光学透过率,对可见光波段的透光率可达80%《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇二摘要:本文着重探讨了ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其对光电特性的影响。
通过分析刻蚀过程中不同参数对薄膜性能的影响,以及刻蚀后薄膜的光电性能测试,为ITO薄膜在光电器件中的应用提供了理论依据和实践指导。
一、引言ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜因其良好的导电性和光学透过性,在液晶显示、触摸屏、太阳能电池等领域得到了广泛应用。
而湿法刻蚀技术作为一种重要的薄膜加工方法,在ITO薄膜的制备和形状控制中发挥着重要作用。
因此,研究ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及其光电特性,对于提高光电器件的性能和优化其生产工艺具有重要意义。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀技术2.1 刻蚀原理ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀主要是利用化学反应将薄膜上的部分材料去除,以达到改变薄膜形状或尺寸的目的。
TFT_ITO腐蚀原因
TFT_ITO腐蚀原因及防止在液晶显示行业即LCD和LCM行业,COG工艺过程及产品经常会有腐蚀现象发生,也有许多工厂称之为电刻蚀。
据调查,无论国内还是国外LCD行业都有不同程度的腐蚀现象存在,因为腐蚀问题,许多工厂损失巨大,单一生产COG产品的国外工厂出现腐蚀问题后损失可达百万人民币,同时此种现象不受控,工厂生产时有时一粒也不出,但有时比例高达100%。
如果对COGLCD做高温高湿实验,实验条件60℃,90%RH,腐蚀现象会更加明显且容易出现,从而利用这一实验条件可以对控制的效果进行评估和验证。
一、物质产生腐蚀的原因有哪些呢?腐蚀是工业上普遍存在的一种缺陷,尤其是在管道,建筑等等方面,COG类LCD电极腐蚀也属于这一范畴,根据腐蚀的理论,腐蚀的原因主要有以下几个方面:1、电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
2、吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀.例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:负极(Fe):Fe-2e=Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e=4OH-钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.3、析氢腐蚀在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
ito腐蚀不良分析报告
ITO腐蚀不良分析报告1. 引言ITO(Indium Tin Oxide)是一种广泛应用于透明导电材料的氧化铟锡化合物。
它具有高透明度和良好的导电性能,被广泛应用于液晶显示器、触摸屏和太阳能电池等领域。
然而,在某些特定环境下,ITO薄膜可能会发生腐蚀不良,导致其性能下降。
本报告旨在对ITO腐蚀不良进行分析和评估。
2. 实验方法我们采用了以下实验方法对ITO腐蚀不良进行分析:•样品制备:选择具有ITO薄膜的玻璃基片作为实验样品。
确保样品表面清洁,并进行必要的预处理。
•腐蚀试验:在特定腐蚀介质中,将ITO样品置于一定温度和湿度条件下进行腐蚀试验。
记录腐蚀时间和观察腐蚀程度。
•表征分析:使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪等设备对腐蚀后的ITO样品进行表征分析。
•数据分析:对实验结果进行统计和分析,以确定腐蚀不良的原因和机制。
3. 实验结果经过腐蚀试验和表征分析,我们得到了以下实验结果:•腐蚀程度评估:根据光学显微镜观察和比较腐蚀前后的样品表面,我们评估了腐蚀程度的变化。
发现在特定腐蚀介质中,ITO薄膜表面出现了均匀的腐蚀现象。
•表征分析结果:使用SEM观察腐蚀后的ITO样品表面,发现腐蚀区域出现了微小的凹陷和裂纹。
能谱仪分析进一步确认了腐蚀区域的化学成分变化。
4. 分析与讨论基于实验结果,我们对ITO腐蚀不良进行了分析和讨论:•腐蚀机制:通过对腐蚀区域的观察和化学成分分析,可以推断腐蚀机制为电化学腐蚀。
特定腐蚀介质中的离子和氧化还原反应导致ITO薄膜的表面溶解和腐蚀。
•腐蚀影响: ITO薄膜的腐蚀不良会导致其透明度和导电性能下降,进而影响到相关器件的性能和寿命。
因此,对ITO腐蚀不良进行分析和预防具有重要意义。
•预防策略:针对ITO腐蚀不良,我们可以采取以下预防策略:选择合适的腐蚀介质、改进ITO薄膜的制备工艺、增加薄膜的保护层等。
5. 结论通过对ITO腐蚀不良的实验分析和讨论,我们得出以下结论:•ITO腐蚀不良是一种电化学腐蚀现象,会导致其透明度和导电性能下降。
小尺寸TFT-LCD GOA显示屏不良横纹的研究
第34卷 第5期2019年5月 液晶与显示 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol.34 No.5 May.2019 收稿日期:2019-01-07;修订日期:2019-02-22. *通信联系人,E-mail:gaoyingqiang@boe.com.cn文章编号:1007-2780(2019)05-0501-07小尺寸TFT-LCD GOA显示屏不良横纹的研究高英强*,陈华斌,李兴亮,刘 洋,宋勇志(北京京东方显示技术有限公司工艺开发部,北京100176)摘要:随着GOA(Gate On Array)技术的不断发展,在小尺寸TFT-LCD窄边框显示屏上的应用也越来越频繁,但是由于GOA电路的复杂性和TFT器件自身的稳定性,以及外界温度、湿度的影响,显示屏还存在显示不稳定的问题。
本文针对小尺寸TFT-LCD GOA显示屏在高温高湿环境下产生的异常显示横纹,进行了深入分析与改善研究。
通过对GOA区域ITO过孔电阻测试、显微镜检查以及修复实验验证,找出了不良产生的直接原因为ITO发生腐蚀,过孔电阻增大,导致GOA驱动信号无法上下导通。
接着进一步研究ITO腐蚀发生的条件、ITO腐蚀情况、驱动信号对应关系以及腐蚀成分,证明了ITO发生腐蚀原因为产品长期工作(200h左右)在高温高湿环境下,由于水汽的不断渗入,使GOA区域ITO发生了电化学腐蚀效应。
最后根据电化学腐蚀原理,通过采用隔水性强的封框胶、增加ITO膜厚以及降低ITO电位差等措施对工艺进行了改善,结果表明改善后的显示屏超过1 000h,未发生ITO腐蚀。
关 键 词:TFT-LCD;窄边框;GOA;ITO电化学腐蚀;横纹不良中图分类号:TN27 文献标识码:A doi:10.3788/YJYXS20193405.0501Horizontal stripes defect of small sizeTFT-LCD GOA panelGAO Ying-qiang*,CHEN Hua-bin,LI Xing-liang,LIU Yang,SONG Yong-zhi(Process Department,Beijing BOE Display Technology Co.,Ltd.,Beijing100176,China)Abstract:With the development of GOA technology,more and more GOA unit has been applied tosmall size TFT-LCD product.However,the display screen has an unstable display problem which isascribed to the complicated GOA circuit configuration,characteristics and environmental factors suchas temperature and humidity.In this paper,a horizontal stripes defect caused by GOA in display wasdeeply researched and the improving methods were given.This unusual phenomenon was related tocorrosion of ITO in the GOA unit which induced ITO resistance to be too large and eventually thedrive signal can’t be output normally.Further research found that the electrochemical reaction wouldtake place on ITO due to the continuous infiltration of water vapor through the GOA area in the hightemperature and high humidity environment.Finally,according to the principle of electrochemical cor-rosion,the method of using water-repellent sealant was put forward,meanwhile the adjustment of in-creasing of the ITO’s thickness and decreasing of the potential difference prevent corrosion of ITO inGOA,which made the product’s working time increase from 200hto 1 000h.Key words:TFT-LCD;slim border;GOA;electrochemical corrosion of ITO;horizontal stripes de-fect1 引 言 近年来,随着TFT-LCD显示技术的发展,窄边框显示屏因其简洁、美观、相同尺寸可视面积大等优点,已成为高品质显示屏发展的主要趋势,特别是小尺寸显示屏,对窄边框的要求越来越高,GOA(Gate On Array,阵列基板行驱动)技术的应用也更加频繁[1]。
COG工艺过程
COG工艺过程在液晶显示行业即LCD和LCM行业,COG工艺过程及产品经常会有腐蚀现象发生,也有许多工厂称之为电刻蚀。
据调查,无论国内还是国外LCD行业都有不同程度的腐蚀现象存在,因为腐蚀问题,许多工厂损失巨大,单一生产COG产品的国外工厂出现腐蚀问题后损失可达百万人民币,同时此种现象不受控,工厂生产时有时一粒也不出,但有时比例高达100%。
如果对COGLCD做高温高湿实验,实验条件60℃,90%RH,腐蚀现象会更加明显且容易出现,从而利用这一实验条件可以对控制的效果进行评估和验证。
一、物质产生腐蚀的原因有哪些呢?腐蚀是工业上普遍存在的一种缺陷,尤其是在管道,建筑等等方面,COG类LCD电极腐蚀也属于这一范畴,根据腐蚀的理论,腐蚀的原因主要有以下几个方面:1、电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
2、吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀〃例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:负极(Fe):Fe-2e=Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e=4OH-钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀〃3、析氢腐蚀在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
TFT_ITO腐蚀原因
TFT_ITO腐蚀原因及防止在液晶显示行业即LCD和LCM行业,COG工艺过程及产品经常会有腐蚀现象发生,也有许多工厂称之为电刻蚀。
据调查,无论国内还是国外LCD行业都有不同程度的腐蚀现象存在,因为腐蚀问题,许多工厂损失巨大,单一生产COG产品的国外工厂出现腐蚀问题后损失可达百万人民币,同时此种现象不受控,工厂生产时有时一粒也不出,但有时比例高达100%。
如果对COGLCD做高温高湿实验,实验条件60℃,90%RH,腐蚀现象会更加明显且容易出现,从而利用这一实验条件可以对控制的效果进行评估和验证。
一、物质产生腐蚀的原因有哪些呢?腐蚀是工业上普遍存在的一种缺陷,尤其是在管道,建筑等等方面,COG类LCD电极腐蚀也属于这一范畴,根据腐蚀的理论,腐蚀的原因主要有以下几个方面:1、电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
2、吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀.例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:负极(Fe):Fe-2e=Fe2+正极(C):2H2O+O2+4e=4OH-钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.3、析氢腐蚀在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
干法蚀刻剂_ITO
干法蚀刻剂为环保安全的蚀刻剂,呈胶状,具有良好的亲水性,无毒,无味,无腐蚀性挥 环保安全 发气体,产品构成成分和合成后的成品均对人体、环境不构成伤害,并通过 SGS 环保测试,符 合 Rohs 环保标准,适用于触摸屏、太阳能电池、液晶显示器(LCD)等电子产品透明导电膜的 蚀刻。本产品克服传统蚀刻方式中采用强酸、强碱溶液,而且工艺复杂、环境污染大的缺点,蚀 刻过程具有无污染、无气味、作业场地清洁、使用方便、快捷等特点,并配合专用的设备,可以 完成不同材料导电膜的蚀刻。
不用酸液也能蚀刻 不用酸液 ITO 导电膜
Industrial Co.,Ltd.
深圳市润正科技有限公司 深圳市龙岗区横岗西坑宝桐北路 33 号港讯工业园
电话:86-755-33611208 传真:86-755-33611207 手机:13332997838,13332997833 Email:sales@ 网址:
注意事项 :
防止溅入眼睛,如不慎发生可以用清水冲洗。 丝印完毕后用自来水将丝网冲洗干净,并用洁净的干布或洁净的压缩空气吹干 禁止使用除水以外的任何溶剂进行丝网清洗,否则会造成溶剂与干法蚀刻剂反应,堵塞 网孔。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
产品基本参数
比重: 比重:1.5g/mL (1.5kg/L) 颜色: 颜色:深红色(加入反应指示剂) 淡黄色(没有加入反应剂) 粘度: 粘度:5000±5Mpa 有效期 18 个月(储存在荫凉干燥处,密封包装)
典型工艺流程: 典型工艺流程:
干法蚀刻剂涂布蚀刻图形 (网印机或涂胶机) 烘烤 隧道炉或烘箱 碱溶液或清水 浸泡、喷淋或 毛刷刷洗 风 刀 除水
干法蚀刻剂针对不同的用途有以下几种规格: 产品型号 可蚀刻材料 蚀刻条件 1 DET-360 DET-360R DET-460 ITO ITO ITO 常温 >2~10 小时 常温 >2~10 小时 常温 >2~10 小时
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》范文
《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇一摘要:本文针对ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性进行了深入研究。
通过实验分析,探讨了湿法刻蚀过程中不同工艺参数对ITO薄膜刻蚀效果的影响,并对其光电特性进行了详细分析。
本文旨在为ITO薄膜的制备工艺及光电应用提供理论依据和实验支持。
一、引言ITO透明导电薄膜因其良好的导电性、光学透明性及化学稳定性,在触摸屏、液晶显示、太阳能电池等领域有着广泛的应用。
然而,ITO薄膜的制备过程中,如何精确控制其尺寸、形状以及电学性能是一个关键的技术难题。
其中,湿法刻蚀技术作为一种有效的制备方法,正受到越来越多研究者的关注。
本文将对ITO 透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性进行详细研究。
二、ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀1. 刻蚀原理ITO薄膜的湿法刻蚀主要是利用化学溶液与ITO薄膜发生化学反应,从而实现对薄膜的选择性去除。
刻蚀液中通常含有对ITO具有选择腐蚀性的化学物质,如酸性溶液中的硝酸或醋酸等。
在适当的温度和时间内,这些化学物质与ITO发生反应,使得薄膜被逐渐腐蚀,从而达到刻蚀的目的。
2. 刻蚀工艺参数湿法刻蚀过程中,工艺参数对刻蚀效果具有重要影响。
本文通过实验研究了刻蚀液浓度、温度、时间等因素对ITO薄膜刻蚀效果的影响。
实验结果表明,适当的提高刻蚀液浓度、温度以及延长刻蚀时间,可以有效地提高ITO薄膜的刻蚀速率和精度。
然而,过高的工艺参数可能导致薄膜过度腐蚀,影响其电学性能和光学性能。
三、ITO透明导电薄膜的光电特性研究1. 光学性能ITO薄膜具有较高的光学透明性,其对可见光的透过率达到80%《ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀及光电特性研究》篇二一、引言随着科技的发展,透明导电材料在众多领域得到了广泛应用,其中,ITO(氧化铟锡)薄膜以其出色的光学性能和电学性能成为了研究的热点。
ITO薄膜的制备工艺和性能优化一直是科研人员关注的重点。
本文将重点探讨ITO透明导电薄膜的湿法刻蚀技术及其光电特性的研究进展。
ITO电极腐蚀现象及防护的研究
ITO电极腐蚀现象及防护的研究2019-06-17摘要:ITO电极腐蚀是LCD⾏业中普遍存在的难题。
本⽂对腐蚀的机理进⾏阐述,并对涂TOP层的防护措施做分析,为⽣产过程中腐蚀的控制和防护做理论参考。
关键词:LCD;LCM;ITO电极腐蚀;TOP层对ITO电极腐蚀的防护中图分类号:TN141⽂献标识码:ADiscussion of ITO Corrosion Phenomenon and ProtectionWANG Fang,YANG Chang-yong ,WANG Xiao-yan,SUN Li-qian(Hebei Jiya Electronics Co.,Ltd,Shijiazhuang 050071,China)Abstract: ITO corrosion is a difficult problem in the LCD production. The principles of ITO corrosion are discussed in this article, and TOP layer is analyzed as a protection method. It provided a theories reference to control and prevent ITO corrosion in the process.Keywords: LCD;LCM;ITO corrosion; protection of ITO corrosion by TOP layer前⾔当今显⽰领域中LCD(液晶显⽰器件)被⼴泛应⽤,ITO电极腐蚀问题是LCD制造和LCM(液晶显⽰模块)加⼯质量控制中⾯临的难题。
许多⼯⼚都有控制的⽅法,有的实现了很好的效果,但很多⼯⼚对此还没有⾜够的认识,在⽣产过程中ITO电极腐蚀的问题仍是困扰产品可靠性的难题。
本⽂对ITO腐蚀问题进⾏探讨,希望能为解决问题提供参考。
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ITO电化学腐蚀规律研究材料科学系蒋程捷顾雄指导老师:蒋益明摘要:建立电化学极化曲线扫描方法,表征ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜电化学腐蚀现象,发现ITO薄膜阴极极化下发生严重电化学腐蚀。
利用SEM和XRD分析了ITO腐蚀产物,并通过极化曲线和四探针法测方块电阻得到ITO的腐蚀随电压、pH值、氯离子浓度的变化规律。
结果表明,ITO经腐蚀后三价的铟转化为单质的铟,且ITO腐蚀的强度随电压、酸度(或碱度)、氯离子的浓度的增大而增强。
该研究对理解氧化物腐蚀特殊规律,促进低腐蚀率优良ITO薄膜制备技术发展就有重要意义。
关键词:ITO薄膜极化曲线电化学腐蚀引言In2O3:Sn(ITO)透明导电氧化物薄膜具有电阻率低、高可见光率、高红外光反射率、易刻蚀和易低温制备等优点,是平板显示器件三大关键材料之一,广泛应用于光电信息显示产业,对平板显示器件的质量和成本起着至关重要的作用。
一般而言,ITO是空气稳定性的材料,但是近年来随着制备工艺日趋多样化及使用条件日趋复杂化,由于ITO腐蚀而导致器件失效的问题日渐突出,众多的平板显示生产线上已经不同程度出现了ITO腐蚀问题。
例如在加工制备过程中,主流ITO象素电极的制造工艺均采用湿法刻蚀,刻蚀液是由HCl、HNO3和H2O组成的混酸,这种刻蚀的本质就是电化学腐蚀[1],因版图设计的电极走线不当而产生缝隙腐蚀等;在使用过程中,由于受到空气中水氧[2-4]、杂质(如氯离子)等因素影响,电极之间存在的电压差引的起电化学腐蚀导致器件性能下降[5];在返修过程中,数据线金属成膜可能会引入一些灰尘杂质和盐酸、硝酸混合刻蚀液,灰尘杂质、金属膜和刻蚀液就构成了微观原电池,产生电化学腐蚀。
由此可见,ITO薄膜电化学腐蚀是个极其重要的问题,它在平板信息显示产业的各个环节都不可避免地存在着。
深入系统地研究ITO电化学腐蚀规律和机理,可以为平板显示器件腐蚀失效分析、寿命评估、防腐抗蚀以及功能薄膜的制备提供重要理论依据和应用指导,对低缺陷TFT-LCD平面显示器件的实现、提高平面显示阵列基板的良品率、器件的可靠性与失效分析以及寿命评估都具有显著的科学意义和实际意义。
目前ITO透明导电薄膜的研究主要在新型透明导电氧化物薄膜的开发,新工艺的探索,薄膜光电性能的表征,器件制备等方面。
对腐蚀方面的研究还未引起足够重视,国际上与ITO有关腐蚀的报道寥寥无几。
如Scott等人[7]采用FTIR 光谱研究了ITO/MEH-PPV界面,发现氧会透过ITO进入高分子材料,使得组件操作前与操作后ITO与高分子间会产生许多反应[8-11];Folcher等[14,15]研究了ITO 在HCl溶液中的电化学腐蚀行为,采用QCM获取ITO的腐蚀动力学规律结合SEM观察腐蚀形貌;姜妍彦等[16]研究了不同铅离子注入程度的ITO在酸碱溶液中的电化学稳定性,采用方块电阻间接获取了ITO在酸碱溶液中的腐蚀动力学规律。
以上研究涉及腐蚀动力学规律、腐蚀产物的定性讨论,并且都不同程度地观察到了ITO腐蚀产物。
但是由于ITO是一种特殊的、非化学计量的功能氧化物薄膜,它的独特结构必然导致一系列电化学方面的新现象和规律,目前对ITO 透明导电氧化物薄膜腐蚀研究还是非常不深入和不系统的,由于表征技术上的局限,ITO相关的腐蚀机制、电化学交互反应机理尚未被澄清;ITO的处理和与之对应的防腐机制研究相对缺乏;低腐蚀速率的优良ITO薄膜制备技术也处于起步阶段。
由于氧化物薄膜相关腐蚀研究刚刚起步,因此本课题首先建立电化学极化曲线扫描方法表征ITO电化学腐蚀,然后研究了不同条件下ITO电化学腐蚀规律,该研究对理解氧化物腐蚀特殊规律,促进ITO刻蚀工艺和低腐蚀率优良ITO薄膜制备技术发展就有重要意义。
1 实验实验材料:ITO薄膜,深圳南方玻璃有限公司生产(透射率>=83%、面电阻<=10Ω/□,厚度180 nm)。
实验用试剂:NaCl 分析纯500 g/瓶上海文旻生化科技有限公司NaOH 分析纯500g/瓶上海大合化学有限公司KCl 分析纯500g/瓶上海展云化工有限公司无水乙醇分析纯500ml/瓶上海振兴化工一厂硫酸浓度95%-98% 500ml/瓶太仓市直塘化工有限公司盐酸浓度36.0%-38.0% 500ml/瓶太仓市直塘化工有限公司Na2B4O7·10H2O 500g/瓶江苏强盛化工有限公司KH2PO4 500g/瓶上海文旻生化科技有限公司Na2HPO4·12H2O 500g/瓶上海文旻生化科技有限公司琼脂粉BR 100g/瓶上海文旻生化科技有限公司分析仪器:电化学测试:电化学工作站(CHI660B,上海辰华仪器厂);pH值测量:精密酸度计(PHS-2C(A)型);电阻率测试:半导体电阻率测试仪(BD-86A型);结构分析:X射线衍射仪(Rigaku D/max-γB X-ray diffractometer),Cu-Kα源,扫描速率为1.2°/min;表面形貌观察:扫描电子显微镜(FE-SEM, Philips-XL30);ITO透射光谱:CVI 240;将ITO玻璃切割成1cm×2cm的小块,并在有ITO薄膜的一侧用石蜡封上铜导线,制成实验时所使用的电极(如图1所示)。
ITO的电化学腐蚀测试采用传统的三电极体系(如图2所示),工作电极是ITO薄膜,饱和甘汞电极作为参比电极,铂片作为对电极。
图1 实验所制的样品图2 标准三电极电解池2结果与讨论2.1 ITO电化学腐蚀产物2.1.1 ITO电化学腐蚀将ITO薄膜在0.1M的NaOH溶液中分别进行阳极极化和阴极极化,阳极极化过程中ITO薄膜没有发生变化;而阴极极化过程中,ITO透射率逐渐降低,同时参比电极表面产生大量气泡。
极化前后ITO薄膜透射率和循环伏安曲线分别如图3和图4所示,可见,ITO 作为阳极时基本不发生腐蚀,而作为阴极时则发生了强烈的电化学腐蚀。
-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.8-0.000020.000000.000020.000040.000060.000080.000100.00012C u r r e n t /(A /c m 2)Potential/V vs. SCEbefore cathodization after cathodization 40050060070080090010001100020406080100T r a n s m i t t a n c e /%Wavelength /nm as receivedafter anodization at 1.5V after cathodization at -1.5V图3 ITO 的循环伏安曲线 图4 ITO 的薄膜透射率曲线2.1.2腐蚀产物的SEM 图像图5为ITO 腐蚀产物SEM 扫描图像,a.未腐蚀ITO 表面b.阳极腐蚀后ITO 表面c.0.1mol/L的NaOH,-1.5V电压阴极腐蚀后的表面d.0.05mol/L的H2SO4溶液中,-1.0V电压阴极腐蚀后的表面e.0.1mol/L的NaOH溶液中, -1.5V电压阴极腐蚀并在0.05mol/L的H2SO4浸泡后的表面图5 ITO在不同条件下腐蚀后的SEM图像从图中可以看出,ITO经过阴极腐蚀后,表面变得凹凸不平,无规则地附着着白色颗粒。
而在酸中浸泡一段时间发现白色颗粒消失了。
2.1.3腐蚀产物XRD分析腐蚀产物XRD结果如图6所示。
可以看出,经过阳极腐蚀的XRD结果与原样几乎完全相同,也印证了ITO在阳极不发生腐蚀;而阴极腐蚀的XRD结果多出了三个峰。
查阅数据后得到,此三个峰与铟的XRD峰对应,可以判断,腐蚀产物的白色颗粒是铟(In)单质。
因而可以认为,在腐蚀过程中,ITO中三价铟被还原为了单质的铟,相应地在阳极负二价的氧则被氧化为了氧气从而产生气体释放出来。
图6三种样品的XRD结果2.2 电位对ITO电化学腐蚀的影响为考查阴极电位对ITO腐蚀的影响,将ITO薄膜置于0.1mol/L的NaOH溶液中,分别施加-1.4V,-1.45V,-1.5V,-1.6V电位,扫描极化曲线,结果如图7所示。
当腐蚀电压低于-1.4V时,极化曲线没有变化,实验的样品几乎完全没有变化。
只有当阴极电压大于-1.4V时,才发生电化学腐蚀,因此可以认为,在0.1mol/L的NaOH溶液的介质中,-1.4V为ITO发生电化学腐蚀的临界电压。
图8为不同腐蚀电压下,腐蚀电流密度达到峰值的时间,图中可以看出,随着腐蚀电压增加,达到峰值电流密度的时间迅速减小。
当腐蚀电压进一步提高时,ITO 薄膜上开始冒出大量的气泡,此时水的电解作用开始加强,将会影响对ITO电化学腐蚀的测量,因而不再提高腐蚀电压。
通过以上实验现象,可以得到ITO 的电化学腐蚀随电压的增大而加剧,并且存在一个临界电压,在此电压以下ITO基本不发生腐蚀,而当大于此电压时,ITO的腐蚀迅速加剧。
图7 ITO在0.1mol/L的NaOH溶液中在不同腐蚀电压下的极化曲线图8ITO在0.1mol/L的NaOH溶液中达到极化电流峰值时间随电压的变化图表2.3 pH值对ITO的电化学腐蚀的影响2.3.1 腐蚀时间随PH的变化如图9为pH值下的ITO阴极极化曲线,可见随着pH值增加,腐蚀电流密度增加。
当pH值降至11以下后,ITO的腐蚀开始变得十分缓慢,当pH值大于12.5后,随着pH值的增大,达到峰值腐蚀电流密度时间几乎不变,如图10所示,这表示腐蚀反应的剧烈程度不再明显增大。
图9 腐蚀电压1.5V时不同PH值下的极化曲线图10 最大腐蚀电流出现时间随PH值大小变化图表2.3.2 样品方块电阻随pH的变化将不同PH值下腐蚀后的ITO样品进行方块电阻的测量。
由于样品的面积有限,不同位置所测得的方块电阻的大小不同,因而对一样品的不同位置分别进行测量并进行对比。
考虑到方块电阻的测量适合于大面积的薄膜的测量,而实验所使用的ITO样品大小偏小,故选取样品中心处的测量值作为该样品的方块电阻大小。
先对未发生腐蚀的ITO样品进行测量,可以得到此样品的方块电阻的大小约为20Ω/□。
使用不同浓度的NaOH溶液作为腐蚀介质,多次测量后得到图11所示。
随着pH值的增大,腐蚀样品的方块电阻也随之增大,当pH值的大小为13.23时,方块电阻的大小已超出量程,大于20000Ω/□。
可见,随着pH值的增大,腐蚀反应进行得越剧烈,ITO腐蚀率越大,腐蚀反应后的样品的方块电阻也就越大。
图11 腐蚀产物方块电阻的大小随PH值的变化2.4 ITO的电化学腐蚀在酸性环境中随电压的变化与在碱性条件下不同,在酸性条件下,阴极电压增大容易引起水电解析氢,因此酸性条件下阴极腐蚀电压范围控制在-0.8V—1.0V。