Оксид индия-олова

Оксид индия-олова
Оксид индия-олова
Общие
Традиционные названия	смешанный оксид индия-олова; ITO
Хим. формула	(In2O3)0,9 - (SnO2)0,1
Физические свойства
Состояние	бесцветное твёрдое вещество, в массе - желтоватое
Молярная масса	264,94 г/моль
Плотность	7,12 г/см3 (25 °C)
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	нерастворим
Классификация
Рег. номер CAS	50926-11-9
Рег. номер EINECS	610-589-1
InChI	InChI=1S/2In.5O.Sn LNNWKAUHKIHCKO-UHFFFAOYSA-N
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид индия-олова (англ. Indium tin oxide или сокращённо ITO) — полупроводниковый материал, прозрачен для видимого света, благодаря большой ширине запрещённой зоны (около 4 eV), но способен отражать ИК излучение. Твёрдый раствор оксидов индия (III) и олова (IV), типично 90 % первого и 10 % второго.

СвойстваПравить

Является полупроводником n-типа с проводимостью, сравнимой с металлической, где ионы олова служат донорами электронов. В тонких слоях порядка 200 нм, нанесенный на стекло при температуре около 400 °С демонстрирует высокую прозрачность и имеет поверхностное сопротивление около 6 Ом/□.

Области примененияПравить

Благодаря сочетанию высокой прозрачности и проводимости, материал используется в производстве прозрачных электродов жидкокристаллических экранов, органических светодиодов (по-английски OLED — Organic Light Emitting Diode) и сенсорных экранов (Touchscreen). Находит также применение в тонкослойных фотопреобразователях и для создания прозрачных электродов в полупроводниковых фотоприёмниках. Инфракрасные лучи ITO отражает подобно металлическому зеркалу, что даёт возможность использовать его в теплозащите. Может использоваться для создания проводящих покрытий на других материалах, что защищает от электростатических зарядов.

Используемые методы нанесенияПравить

Оксид индия-олова наносят различными методами, в зависимости от нужной прозрачности и материала подложки. При нанесении на стекло используется метод напыления в высоком вакууме, но при этом подложка, на которую наносят прозрачные электроды, может нагреваться до 400 °С. Это неприемлемо для большинства термопластичных материалов. Также, сообщается о получении газовых сенсоров на основе ITO для детектирования газа CO с помощью плоттерной печати^[2].

Конкурирующие материалыПравить

Главным недостатком оксида индия-олова является его дороговизна (в связи с высоким спросом, цена индия превышала 750 долларов за килограмм), поэтому предлагались другие материалы для прозрачных электродов:

Оксид цинка, легированный индием (ZnO-In2O3)^[3]
Оксид алюминия-цинка (AZO)
Оксид олова, легированный фтором (FTO)
Оксид олова, легированный сурьмой
Графен ^[4]
Проводящие полимеры (в т.ч. PEDOT)
Оксид индия, легированный фтором (IFO)
Оксид индия, легированный цинком (IZO)
Ванадат стронция ^[5]
Ванадат кальция ^[5]

СсылкиПравить

↑ Gunar Kaune: Röntgenografische Charakterisierung von Indium-Zinn-Oxid-Dünnschichten. (PDF; 4,4 MB) Архивная копия от 14 февраля 2006 на Wayback Machine Diplomarbeit an der Technischen Universität Chemnitz, 26. September 2005.
↑ Artem S. Mokrushin, Nikita A. Fisenko, Philipp Yu Gorobtsov, Tatiana L. Simonenko, Oleg V. Glumov. Pen plotter printing of ITO thin film as a highly CO sensitive component of a resistive gas sensor (англ.) // Talanta. — 2021-01-01. — Vol. 221. — P. 121455. — ISSN 0039-9140. — doi:10.1016/j.talanta.2020.121455.
↑ Akhmed Akhmedov, Aslan Abduev, Eldar Murliev, Abil Asvarov, Arsen Muslimov. The ZnO-In2O3 Oxide System as a Material for Low-Temperature Deposition of Transparent Electrodes (англ.) // Materials. — 2021-01. — Vol. 14, iss. 22. — P. 6859. — ISSN 1996-1944. — doi:10.3390/ma14226859. Архивировано 24 марта 2022 года.
↑ Jonathan K. Wasseia et. al. Graphene, a promising transparent conductor Materials Today 13, 52 (2010) doi:10.1016/S1369-7021(10)70034-1
↑ ¹ ² Transparent metal films for smart phone, tablet and TV displays (амер. англ.). phys.org. Дата обращения: 12 июня 2019. Архивировано 21 октября 2018 года.

[1] Gunar Kaune: Röntgenografische Charakterisierung von Indium-Zinn-Oxid-Dünnschichten. (PDF; 4,4 MB) Архивная копия от 14 февраля 2006 на Wayback Machine Diplomarbeit an der Technischen Universität Chemnitz, 26. September 2005.

[2] Artem S. Mokrushin, Nikita A. Fisenko, Philipp Yu Gorobtsov, Tatiana L. Simonenko, Oleg V. Glumov. Pen plotter printing of ITO thin film as a highly CO sensitive component of a resistive gas sensor (англ.) // Talanta. — 2021-01-01. — Vol. 221. — P. 121455. — ISSN 0039-9140. — doi:10.1016/j.talanta.2020.121455.

[3] Akhmed Akhmedov, Aslan Abduev, Eldar Murliev, Abil Asvarov, Arsen Muslimov. The ZnO-In2O3 Oxide System as a Material for Low-Temperature Deposition of Transparent Electrodes (англ.) // Materials. — 2021-01. — Vol. 14, iss. 22. — P. 6859. — ISSN 1996-1944. — doi:10.3390/ma14226859. Архивировано 24 марта 2022 года.

[Wasseia_2010-4] Jonathan K. Wasseia et. al. Graphene, a promising transparent conductor Materials Today 13, 52 (2010) doi:10.1016/S1369-7021(10)70034-1

[:0-5] ¹ ² Transparent metal films for smart phone, tablet and TV displays (амер. англ.). phys.org. Дата обращения: 12 июня 2019. Архивировано 21 октября 2018 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]