【每日一问】为什么ITO膜有点黄？

ITO是英文Indium Tin Oxides的简写，中文意思为 铟 锡金属氧化物，具有很好的导电性和透明性，在显示行业中 常 常作为透明电极来 使用，如 COM ITO电极、触控电极等。

某一物质作为透明电极来使用的话，需要其具备以下条 件： 对于人眼可见光范围380~780nm波长的光，要有高透过率和高导电率。 具体的量化指标是在550nm(绿光波长，因为人眼对绿光最敏感）波长下的透过率达80%以上，面阻抗为1000Ω/sq以下或者大于1000S/m的导电率。 ITO薄膜可以符合这些要求。

图1、ITO薄膜的可见光范围透过谱（厚度为500nm，220℃退火的ITO薄膜）

从图1所示ITO薄膜的可见光范围透过谱可以看出，在380~480nm波长的蓝光部分，ITO的透过率明显变低，也就是说蓝光被ITO吸收了很多； 而500~580nm波长的绿与620~780nm波长的红光部分透过率变化不大。 因为绿光和红光透过很多，蓝光略少，而绿光和红光混色后呈黄色，所以人眼会感觉ITO膜有点黄。

下面我们略讲一下透过率和导电性的平衡问题。 为了确保透明电极的优秀性能，一定要平衡好电极的厚度、阻抗与导电率、透过率之间的关系。

对电路中的电流所起阻碍作用就叫阻抗，其与物体长度成正比，与厚度成反比。 物体越长越薄，则阻抗就越大，导电率越小； 相反，物体越短越厚，则阻抗就会越小，导电率越大。

能带是晶体内电子运动的轨道，其中导带(ConductionBand)是电子可存在的领域，价带（Valence Band)是完全填满电子的带。

能带隙(Band Gap)是电子不可存在的领域。 能带隙的大小决定电子能否移动至导带，决定导电率的重要因素。

图2、电子吸收光被激发与回落价态示意图

如图2所示，如果价带的电子被激发，移动到导带参与导电，需要吸收掉大于能带隙能量的光； 吸收掉大于能带隙能量的光后，电子从导带下降至价带时会释放与能带隙同样波长的光，多余的能量会以热辐射等方式消耗掉。

图3、无法激发电子与光透过示意图

如图3所示，如果吸收小于能带隙能量的光，电子是无法穿过能带隙到达导带的，也就是说光无法被吸收直接穿透，所以人眼所见是透明的。

一般而言，能隙带比3.26eV大的物体在可见光范围是透明的。 而ITO是一种宽能带薄膜材料，其带隙一般为3.5~4.3eV，因此IIO在可见光范围是透明的。 至于为什么会发黄，可能是ITO薄膜的成膜质量不高，导致能隙带小于400nm波长蓝光光子的能量3.1eV，吸收了一部分蓝光所致。