ITO玻璃表面电化学沉积氧化锌薄膜及其润湿性分析

IT O 导电玻璃(氧化铟锡透明导电玻璃 )是一种氧化物半导体材料．它是在高真空的环境下，利用等离子放电的基本原理，通过真空磁控溅射的方法在超薄玻璃表面上沉积一层厚度为 20 —30 nm的 Si02(二氧化硅)薄膜和 IT O (氧化铟锡)薄膜．ITO导电玻璃以其优异的光学 、电子学特性而成为全球关注的焦点 ，通过在其表面沉积各种纳米结构薄膜实现表面改性，ITO导电玻璃可广泛应用于半导体领域，如薄膜晶体管(T FT )、液晶显示器 (LC D )、太阳能电池(Solar cel1)或各类传感器中．逐渐成为液晶显示器件(电脑液晶显示屏 、手机显示屏等)的基础材料．

由于 ITO导电玻璃表面光洁度要求较高，否则容易出现麻点 、高蚀间隔带或微 晶沟缝等缺陷而报废．同时，ITO膜层还具有很强的吸水性 ，会吸收空气 中的水份和二氧化碳并产生化学反应而发生“霉变”．另外，ITO膜层若接触活性正价离子溶液，易产生离子置换反应 ，形成其它导电和透过率不佳 的反应物质等缺点。鉴于此，往往需要对ITO导电玻璃进行表面改性，如可通过沉积薄膜来改善其表面光洁度 、润湿性和化学温度性。其中 IT 0 导电玻璃表面沉积纳米氧化锌薄膜方面的研究获得更多关注，并且有关学者正在致力于将其应用于一些新颖的物理和生化传感器系统中，如压电传感器、场发射 、气体传感器 、葡萄糖生物传感器、尿酸生物传感器或辣根过氧化酶生物传感器等．要想将其应用于传感器或者半导体领域 ，还需诸如清洗、干燥 、涂装 、涂覆 、粘结、热处理等后续工艺过程．此时构件表面的润湿性就显得非常重要，因为它将直接影响器件的封装过程和使用性能。

通过对比分析IT O导电薄膜表面有无氧化锌薄膜对表面形貌及其表面润湿性的影响 ，得到了如下主要结果：

(1)ITO导电玻璃的表面相对比较平整，光洁度较高．水滴接触角分析表明其表面润湿性表现为亲水性．

(2)在ITO导电玻璃表面，可以通过电化学沉积法得到结构完整且表面相对平整的纳米尺度 ZnO 晶体结构，该结构存在择优取向性，导致其表面粗糙度有所下降．

(3)采用电化学沉积法得到的纳米花状结构 ZnO 薄膜虽然使 ITO玻璃表面光洁度有所降低 ，但是却能够改变 ITO导电玻璃表面的润湿性 ，得到表面疏水性的纳米 ZnO 结构．