СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПРОВОДЯЩЕГО ПРОЗРАЧНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 1998 года по МПК C23C14/35 C23C14/08 

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к магнетронному распылению электропроводящих покрытий в среде реактивных газов, и может быть использовано для получения прозрачных электродов и прозрачных электрообогревательных элементов.

Известен способ получения проводящих прозрачных покрытий из оксида индия (SU, авт.св. N 950798, кл. C 23 C 14/08 от 09.07.80).

Известный способ осуществляется в сложном составе атмосферы в камере и с низкой скоростью нанесения покрытия, а также требует предварительного охлаждения подложки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ формирования прозрачных электропроводных пленок оксида индия, включающий в себя реактивное магнетронное распыление в атмосфере газовой смеси инертного газа и кислорода при использовании мишени из металлического индия с добавлением олова (JP, заявка 63-54788, кл. C 23 C 14/08 от 14.11.80).

Основным недостатком данного способа является необходимость предварительного нагрева стеклянной подложки.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в разработке способа, позволяющего получать проводящее прозрачное покрытие из оксида индия с добавлением олова без предварительной подготовки подложки, заключающейся в ее нагреве, или охлаждении, или без последующего высокотемпературного отжига стеклянной подложки с нанесенным на нее проводящим прозрачным покрытием, а также позволяющего значительно сократить время нанесения покрытия.

Поставленная задача решается тем, что способ получения проводящих прозрачных покрытий, включающий реактивное магнетронное распыление и осаждение металлического индия с добавлением олова в атмосфере газовой смеси инертного газа и кислорода, проводится с ионной стимуляцией процесса осаждения покрытия.

Отличительный признак - ионная стимуляция осаждения покрытия - является существенным. Ионная стимуляция осаждения заключается в бомбардировке ионами с кинетической энергией не менее 50 эВ поверхностных слоев материала покрытия. В этой области энергий бомбардирующих ионов процесс ионной стимуляции приводит к разрыву или восстановлению химических связей, что вызывает десорбцию или химическую реакцию, изменяющую структуру покрытия.

В результате получают высококачественную структуру покрытия оптически прозрачную - в видимом диапазоне светопропускание составляет 85-90%, с удельным поверхностным сопротивлением ≈ 50-100 Ом/м.

Осаждение прозрачного электропроводящего покрытия проводят путем распыления металлического индия с добавлением олова в соотношении In - 80-90%, Sn - 10-20% методом реактивного магнетронного распыления в атмосфере газовой смеси инертного газа Ar - 50-75%, O₂ - 25-50% и общем давлении в камере 1•10^-3 - 3•10^-3 мм рт.ст., при этом напряжение разряда магнетрона составляет 400-600 В. Одновременная ионная стимуляция процесса осаждения покрытия проводится ионным ускорителем при напряжении разряда 1000-1500 В, токе пучка 50-100 мА и энергии ионов 50-100 эВ. Угол наклона траектории ионов по отношению к поверхности подложки составляет 75-90^o. Время нанесения покрытия 4-6 мин, получаемая толщина покрытия 0,06-0,1 мкм.

Изобретение может быть использовано для получения прозрачных электродов и прозрачных электронагревательных элементов. Способ нанесения прозрачного проводящего покрытия включает реактивное магнетронное распыление и осаждение металлического индия с добавлением олова в атмосфере газовой смеси инертного газа и кислорода при одновременной ионной стимуляции процесса осаждения. Способ позволяет получать покрытия без предварительного нагрева, что значительно сокращает время нанесения покрытия.

Способ нанесения проводящего прозрачного покрытия, включающий реактивное магнетронное распыление и осаждение металлического индия с добавлением олова в атмосфере газовой смеси инертного газа и кислорода, отличающийся тем, что осаждение покрытия ведут с ионной стимуляцией процесса.