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柔性聚酰亚胺(PI)衬底上ITO薄膜的生长及其透明导电性能影响机制研究
随着柔性电子的发展，柔性透明导电材料逐渐被广泛应用于显示器、触摸屏、太阳能、照明等领域。其中，氧化铟锡（ITO）薄膜是一种重要的透明导电材料，具有较高的透明度、低的电阻率、较强的附着力、较好的光学性能和机械强度等优点。然而，由于ITO薄膜硬度较高，难以做成柔性薄膜，因此开发柔性ITO薄膜是当前柔性电子领域中的重要研究方向。柔性聚酰亚胺（PI）具有较高的柔性和机械强度，成为一种常用的衬底材料。
本文研究了在柔性聚酰亚胺（PI）衬底上生长ITO薄膜的制备方法及其透明导电性能影响机制。采用射频磁控溅射法，在不同的反应条件下制备ITO薄膜，并将ITO薄膜沉积于柔性PI衬底上。分别采用透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、紫外可见光谱（UV-Vis）和四点探针等手段对合成的ITO薄膜进行了表征。
实验结果表明，PI表面表现出良好的平整度和承载力，ITO薄膜能够均匀且牢固地沉积于其上。随着反应时间的增加，ITO薄膜的厚度和结晶度进一步增加，但是在过长的反应时间下，ITO薄膜会出现颗粒变大的情况。通过对比样品薄膜的晶格结构、透明度、电性能等参数，可以发现反应时间对于ITO薄膜的物理化学性质具有显著的影响。
我们还发现，反应气体中氧气的质量分数对于ITO薄膜的透明导电性能也具有重要的影响。通过控制氧气流量，可以调节ITO的载流子浓度，从而影响ITO薄膜的电阻率和透明度。实验结果表明，当氧气流量为30%时，ITO薄膜具有最佳的透光率和电阻率，且ITO膜层厚度约为115nm。
总之，本文通过研究柔性聚酰亚胺（PI）衬底上ITO薄膜的生长和透明导电性能影响机制，对柔性透明导电材料的研究和应用具有一定的参考价值。此外，本文的方法可以扩大ITO透明导电薄膜的应用范围，为柔性电子领域的发展提供了新的思路。