激光共聚焦顯微鏡在ITO 薄膜檢測領域的應用

可見光透過率高而又有導電性的薄膜稱為透明導電薄膜，透明導電薄膜的種類主要有金屬膜、氧化物膜。多層復合膜和高分子膜等，其中氧化物薄膜占主導地位。透明導電氧化物（TCO）薄膜主要包括In,Sn,Zn,Cd的氧化物及其復合多元氧化物薄膜。1907年Badeker首先制備并報道了Cdo透明導電薄膜，將物質的透明性和導電性這一矛盾統一起來。在隨后的幾十年中。人們發現和研究了多種材料的TCO薄膜，并不斷擴大它們的用途。目前研究人員主要集中在對SnO2基、In2O3基以及ZnO 基透明導電薄膜的研究，而摻錫In2O3（簡稱ITO (Indium Tin Oxides氧化銦錫)薄膜又是當前研究和應用廣泛的透明導電薄膜。

（圖：常見的ITO薄膜結構圖）

作為納米銦錫金屬氧化物，ITO薄膜具有很好的導電性、透明性和光電效應，對可見光的透過率達95%以上，對紅外光的反射率達到70%，對紫光的吸收率大于等于85%以及具有導電性、加工性、高硬度、耐腐蝕性，因而在汽車擋風玻璃、飛機舷窗、坦克激光測距儀、機載光學偵察儀、隱形飛機、高級玻璃幕墻、顯示屏幕、太陽能電池板、防護眼鏡等方面有著廣泛的應用。

透光率和電阻率是ITO薄膜兩個重要的性能指標。

透光率是指ITO薄膜在可見光波段的總透過率，主要取決于膜層對光的反射率，薄膜的厚度會對光在其中的透過率產生影響，當厚度變大時透過率會減小。

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

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

ITO Surface

ITO Pattern

結論

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