ITO 薄膜即铟锡氧化物半导体通明导电膜
，

通常有两个机能指标：方块电阻(面电阻)和透过率

ITO 薄膜

在氧化物导电膜中
，以掺Sn 的In?O?(ITO)膜的透过率最高和导电机能最好
，并且容易在酸液中蚀刻出轻微的图形。其透过率可达90%以上。

ITO 薄膜的透过率和面电阻值别离由 In?O?与Sn?O? 之比例来节造
，通常Sn?O?∶In?O?=1∶9。

ITO 薄膜优势：导电性好、透过率高、蚀刻方便等

正因而
，到目前为止ITO 通明导电膜的沉要职位都无法取代。 

ITO 镀膜膜层的方块电阻(Ω/□)值
，是膜层电学机能一个极度沉要的参数。这可能反映出膜层导电性的曲直和膜层的厚薄。通过多点测试
，使用户能把握整片薄膜面电阻的均匀情况
，也是厂家用来衡量薄膜产品 质量的重要尺度之一。

ITO 薄膜的衬底重要使用下面两种基材：玻璃(GLASS)和聚脂薄膜(PET)。

玻璃(GLASS)

聚脂薄膜(PET)

前者使用的汗青已很长
，后者只是最近十来年随着技术的进取
，越来越多利用在电子信息资料上
， 如利用在LCD、OLED 显示器基板上
，触模屏上的探测电极上
，显示器模组的电磁屏蔽上。

从性质上说ITO 薄膜是一种N 型氧化物半导体———氧化铟锡 ?

在In2O3 晶格结构中存在的空缺重要是掺杂Sn 造成的氧空缺
，其载流子浓度可达1020~1021 cm-3
，处于退缩或靠近 退缩状态
，并且霍尔迁徙率可达30 cm2/V·s,而非本征半导体硅的载流子浓度和霍尔迁徙率亦可掺杂到同样水平。

这种微观结构使得ITO 膜的电阻率可在10-4 Ω·cm 数量级上
，也正长短本征半导体硅电阻率(10-5 Ω·cm ~10+5Ω·cm)所描述的领域。

因而我们能够使用丈量半导体资料薄层方块电阻的步骤对ITO 膜层进行丈量。

目前国际上通畅的半导体硅资料薄层方块电阻测试步骤重要有两种
，一种是通例四探针法
，一种是双电测四探针法。

下面简要介绍ITO薄膜方阻丈量

1、测试步骤：

通例四探针法

①分列成一向线的四根探针垂直压在近似为半无限大的平展试样表表上
，

②将直流电流I 在两表侧探针间通入试样
，

③丈量内侧两探针间所产生的电势差V
，

④凭据测得的电流和电势差值
，推算方块电阻。

丈量示意图见图1

1、4 电流探针
，2、3 电压探针
，S1、S2、S3 探针间距

图1 通例四探针法示意图

双电测四探针法

①将四根等间距分列成直线的探针垂直压在近似半无限大的平展试样表表后
，

②先以两表侧探针为电流端通入恒定直流电流 I
，以两内侧探针为电压端丈量产生的电势差 V?
，

③随后切换探针职能
，以两内侧探针为电流端通入一样直流电流 I
，以两表侧探针为电压端丈量产生的电势差 V?
，

④最终结合两次测得的电流 I 与电势差 V?、V?
，通过特定算法消去接触电阻的影响
，代入对应公式推算出试样的方块电阻或电阻率。

2、数据分析

测试玻璃基底的ITO 膜两种探头测出数据都很不变;测试聚脂薄膜(PET)基底的ITO 膜
，1 mm间距的探头测出数据都跳动
，1.59 mm 间距探头测出数据不变。

下面从两种基材的结构、物理个性来分析造成该种情况的原因。

目前最常用到的ITO FILM 的基材
，是一层在上面进行过硬化层涂布处置过的PET 膜
，它的材质是polyethylene terephthalate
，中文名叫聚对苯二甲酸乙二醇酯
，简称PET。

PET在较宽的温度领域内拥有良好的物理机械机能
，持久使用温度可达120 ℃
，电绝缘性良好
，甚至在高温高频下
，其电机能仍较好
，抗蠕变性
，耐委顿性
，耐摩擦性、尺寸不变性都很好。

但PET 膜硬度远远不如浮法玻璃
，所以当探针压在它上面时
，针尖部门产生的压强使下面的PET FILM 产生形变。针尖曲率半径越幼
，产生的压强越大
，PET FILM 产生形变就越严害
，导致探针与导电膜接触不良
，数据产生跳动。

由于玻璃表表硬度高
，当探针压在它上面时
，膜层根基上不会产生形变
，所以数据不变。凭据15VIP太阳集团官网经验针尖曲率半径达到0.5 mm 或以上
，丈量PET 上的ITO 膜的方阻都是极度不变的。

从数据表的最大百分变动(MAX%)可看出:

通例四探针步骤测出的方阻值的均匀性不如双电测四探针步骤测出的了局。

原因有二：

• 在目前的技术前提下四探针头的探针间距无法做到齐全一致的
  ，以及探针游移无法预防
  ，误差必然产生;
• 探针离样品边缘太近时
  ，边缘效应导致测试了局误差。通例四探针步骤是无法解除由于探针游移及几何地位分歧产生的误差的。而双电测四探针法由于选取了四探针双位组合丈量技术
  ，利用电流探针和电压探针的组合变换
  ，进行两次电丈量
  ，其最后推算了局能自动解除由样品几何尺寸、天堑效应以及探针不等距和机械游移等成分所引起的
  ，对丈量了局的不利影响。

双电测优越性的内容在于
，加了一次电学丈量包办了几何丈量
，从而使它拥有自动建改的职能
，正确度提高。

因而在测试过程中
，在满足根基前提下能够不思考探针间距、样品尺寸及探针在样品表表上的地位等成分。这种动态地对以上不利成分的自动建改
，显著降低了其对测试了局的影响
，从而提高了丈量了局的正确度。

3、ITO FILM 出产中测试确当苦衷项

3.1、ITO FILM 方块电阻的“尺度样片”

当ITO 玻璃和ITO PET 膜搁置在空气中一段功夫
，ITO PET 膜的方块电阻值经；岵涠
，有时甚至变得不不变。

★一是由于镀膜的温度

当镀膜温度在100 ℃以下时
，膜层中无数是一些廉价迪膑锡氧化物
，透光性较低
，方块电阻值也很高。随着镀膜温度升高
，薄膜的结晶越趋美满使载流子迁徙率有所提高
，光线透过率显著升高
，方块电阻值也相应降低
，

当温度达到380 ℃左近时
，光线透高率达到最高。对于平板玻璃来说齐全能够用最好的温度前提来进行ITO 镀膜
，由于平板玻璃的溶解温度在千度以上
，所以380 ℃最优镀膜前提对玻璃基没什么影响。

但以PET 为原料的基材中
，不只其自身热变形温度只有224 ℃
，并且其上面涂布的硬化层热变形温度仅为78 ℃。为了不在镀ITO 膜层时粉碎和影响PET 膜基材的机能
，镀膜温度肯定要严格节造在80 ℃以下
，这就造成ITO 膜层结晶度不够
，光线透过率低
，方块电阻值偏高且不不变。

★二是由于是PET 资料在提炼合成过程中
，总是会有一些杂质掺杂

PET 合成的过程
，是一个幼分子物质在化学键的作用下链接形成大分子的过程
，这个过程中注定有些未充分反映的幼分子物质附在大分子链上。而PET 膜在空气存放过程中
，因PET 膜层里面所含的微量杂质
，会吸收空气中的气体和水份
，并不休水解其中部门没聚合齐全的水分子物质。这些杂质、气体、水份
，和未聚合齐全的水分子水解后天生的物质
，会在高温中析出或沉新聚合与结晶
，让PET FILM 产生不一致的形变或机能变动
，造成PET FILM 面电阻的变动。

固然调质处置可大大降低ITO FILM 受上述成分的影响
，但无法齐全解除。而ITO 玻璃镀膜前会在玻璃基片上先覆盖一层SiO2 反对层
，而后在SiO2 层上来进行ITO 镀膜
，由于SiO2 的隔离
，玻璃基片中的碱金属离子等杂质无法影响到ITO膜。只有贮存前提优良
，ITO 玻璃的方块电阻值变动并不大。

由于半导体单晶硅的晶格结构极度美满
，纯度都在99.9999999%以上
，所以它的电阻率数值是极度不变的
，所以国内和国际上都有半导体单晶硅电阻率尺度样片。但氧化铟锡终于是一种化合物半导体
，纯度在99.99%以下
，所以从严格意思上来说ITO 导电膜不适合作为方块电阻的尺度样片。

但在出产中又时时要对方块电阻测试仪进行检验、比对
，因而我们可用双电测四探针法来标定ITO 玻璃的方块电阻值
，作为“尺度样片”。

3.2、四探针法的选型

方块电阻测试仪优势：可随身携带、操作方便、测试速度快。

因而
，在镀膜出产线上通常使用通例四探针法的XX-2 型的方块电阻测试仪。而双电测四探针测试仪由于要进行两次电丈量
，测试功夫比通例四探针法要慢
，但正确度比通例四探针法高
，因而适合用来校验通例四探针法的测试仪。

由于测试人员操作探头时不能都保障探针100%垂直于玻璃表表
，有时也会产生探针在玻璃表表拖沓
，令针尖磨损。随着使用功夫的增长
，四探针针头原来的状态就会产生变动
，导致探针间距产生变动。

在这种情况下
，如不更换新探针头
，可用SDY-5型双电测四探针测试仪标定该线上玻璃的方块电阻值
，作为“尺度样片”
，再跟XX-2 型方阻仪数据进行比对
，确定方阻数值的加减值。若是发现测出ITO 方块电阻的“尺度样片”的方阻值产生变动
，超出可接受领域
，应每天进行比对。

3.3、四探针探头的选型

首先是探针的压力
，在接触优良的情况下每根探针压力不要超过50 g;

其次是针尖曲率半径
，若是测试的是玻璃上的ITO FILM 探针针尖曲率半径影响不大;若是测试的是PET 上的ITO FILM探针针尖曲率半径影响很大。当然针尖曲率半径大的四探针头其探针间距亦大
，若是测试样品边缘探针间距大的丈量误差也会大一点。

从实用性和对ITO FILM 表表；だ纯
，

针尖曲率半径为0.5 mm 的镀金探针最为相宜。

3.4、探头的更换

由于出产线上ITO FILM 方块电阻测试频密
，四探针头使用到一按功夫
，针尖的状态可能因磨损由球状造成平台状
，造成接触电阻增大
，导致测试仪恒流源输出电流不不变
，测出的方块电阻致反回跳动或面目全非
，这时就要更换探针或探头。

3.5、两种步骤的正确度

选取通例四探针法的XX-2 型的方块电阻测试仪的正确度为±5%
，

选取双电测四探针法的SDY-5 型四探针测试仪正确度为±4%。

4、实现语

通例四探针测试法

它拥有使用轻便
，丈量正确度较高蹬着点
，是目前国内使用最为普遍的一种丈量步骤
，在国际上也较为通用。

但是若是丈量样品的几何尺寸与探针间距相比为有限尺寸时
，就必须对丈量了局进行建改
，并且对样品的边缘地位进行丈量时建改系数是分歧的。丈量了局还受探针间距和探针游移率的影响。尤其是丈量样品的边缘地位时
，由于读数禁绝往往会给丈量了局带来较大的误差。

双电测四探针测试法

不论样品大幼
，也不论丈量样品的任何地位
，都用统一个公式推算丈量了局
，都不存在其他建改因子的问题
，也不受探针机械机能的影响。所以丈量了局的正确度比通例丈量法要高一些
，尤其是边缘地位的丈量
，双电测步骤的优越性就显得越发凸起。

但双电测步骤要对被测对象进行两次丈量
，在丈量时要比通例的探针步骤破费的功夫要长一些。

因而我们以为：

双电测步骤更适合通常科研院、所和计量部门作为精密丈量使用
，而通例四探针步骤更适合通常工厂车间作为通常丈量使用。

针对ITO 薄膜方块电阻测试步骤
，文章探求了

• 通例的四探针法与双电测四探针法在现实出产中的适应性、正确性；
• 凭据玻璃基板上的ITO 薄膜和聚脂薄膜上的ITO 薄膜的结构、物理个性分歧特点
  ，对测试方块电阻时该把稳的细节作出了必要的论述；
• 对出产中有关方块电阻测试的当苦衷项作出具体注明。

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