本文研究了室溫下鹽酸和王水溶劑對ITO膜腐蝕行為的影響，在王水中比在鹽酸中獲得更高的蝕刻速率，然而，通過XPS分析，發現在王水蝕刻劑中比在HCl中有更多的表面殘留副產物，在王水和HCl中的表面濃度(氯與銦的比率)分別為7.2和0.38，還觀察到，由于離子化雜質散射，表面殘留副產物降低了載流子遷移率，如在蝕刻過程后的ITO圖案中所見，由于快速蝕刻速率，王水發生了嚴重的底切，因此，9 M HCl溶液更適合作為ITO/有機發光二極管應用的蝕刻劑。

本研究中采用了ITO鍍膜玻璃，因為它的薄層電阻低，在可見光區的透明度高(90%)，在蝕刻過程開始之前，樣品 依次用丙酮、甲醇、去離子水清洗，用N2氣體干燥，用不同濃度和溫度的鹽酸(HCl)和水溶液(硝酸與鹽酸的體積比為1:3)進行蝕刻實驗，將ITO玻璃垂直浸入蝕刻溶液中，在蝕刻過程中不攪拌，在ITO蝕刻過程之后，進行各種表征。

用能量色散譜(EDS)、霍爾測量和掃描電鏡(SEM)分別測量了腐蝕前后ITO膜的表面余氯、載流子濃度、遷移率和表面形貌，此外，通過單色 X射線源進行X射線光電子能譜(XPS)測量，在這項工作中報道的所有結合能(BE)都是參考285.3 eV處碳C 1s峰的結合能。此外，用橢偏儀監測腐蝕前后ITO膜的厚度。

在本研究中，使用HCl和王水作為蝕刻溶液，蝕刻反應是 In2O3 + 2HC1 → 2InC1 + H2O + O2 (OH) In O (1) 23+12硝酸→ 2In(硝酸)3 + 6NO2+ 6HO (2) Eq中的OH在哪里。(1)是反應焓，它的代數符號表示反應是吸熱的還是放熱的，當oh的符號為正時，反應是吸熱的。

圖中顯示了蝕刻速率與蝕刻溶液的關系，很明顯，蝕刻速率隨著HCl和王水濃度的增加而增加，王水的蝕刻速率大于HCl的蝕刻速率，因為它含有硝酸，在王水和鹽酸中，腐蝕速率的顯著轉折點分別出現在5m和7 M處，這種現象是水溶液中離解酸活性降低的結果，蝕刻溫度對ITO膜的蝕刻速率有很大影響，蝕刻速率隨著蝕刻溫度的增加而增加的事實是熱能加速了氯(Cl)、銦(In)和錫(Sn)之間的反應的結果，蝕刻過程在5至45℃下進行。

此外，硝酸也增強了蝕刻速率。王水的蝕刻速率約為194分鐘，這通常有利于工業生產 審判過程，擔心的是，隨著反應溫度的升高，ITO表面上的殘余氯會擴散到ITO膜中，出于操作控制的目的，蝕刻溫度保持在室溫。

在固定時間段內作為蝕刻劑的函數的載流子遷移率，在王水和鹽酸中，腐蝕液濃度分別為1米和3 米時，ITO薄膜的載流子遷移率有顯著變化，載流子遷移率的上升是由于ITO表面的碳(C)污染量隨著低濃度下蝕刻劑濃度的增加而減少，在高濃度范圍內，載流子遷移率隨著蝕刻劑濃度的增加而迅速降低，可以推測遷移率的降低是因為Sn原子從間隙態或晶界擴散出來，并被認為是散射中心。

(1) 表示反應副產物是氯化物，這導致ITO表面上的電性能降低，這解釋了為什么王水的流動性總是小于鹽酸，有機發光二極管的降解機理歸因于來自ITO表面的移動離子擴散，因為ITO表面使有機材料變粗糙并結晶。可以合理地說，表面殘留的副產物引起了表面污染，導致了有機發光二極管的降解，在室溫下用9 M HCl和9 M王水蝕刻后，ITO的表面形態分別如圖(a)和(b)所示與王水相比，HCl可以更好地蝕刻ITO。

總之，我們已經證明了溶劑對產生ITO圖案的影響，溶劑的主要影響是ITO表面上殘留的副產物，這通過各種測量如XPS、EDS和SEM觀察到，ITO膜遷移率的降低顯然是由殘留的副產物氯化物引起的，氯化物起到離子化雜質散射的作用，從XPS譜圖可以看出，王水腐蝕后ITO膜表面殘留的副產物比鹽酸多。如在蝕刻過程之后的ITO圖案中所見，由于快速的蝕刻率，在王水中出現了嚴重的底切。各種表征表明，在ITO蝕刻過程中，室溫下的9 M HCl溶液適于在有機發光二極管上產生ITO圖案。

審核編輯：符乾江