Diese Studie vergleicht systematisch die Materialeigenschaften, die Dünnschichteigenschaften und die Anwendungsleistung eines neuen wasserarmen Indiumzinnoxid-Targets (W-ITO) mit einem konventionellen Indiumzinnoxid-Target (N-ITO) in Anzeigevorrichtungen. Die Materialstruktur zeigt, dass W-ITO durch die Einführung von 0,10 at.% eines Spurenmetallelements Sauerstofffehlstellen kompensiert und so das Problem wasserbedingter Partikelverunreinigungen während des Annealings unterdrückt; zudem sind der Durchmesser (2,02 μm) und der Flächenanteil (16,80 %) der schwer zu sputternden Sekundärphasenpartikel bei W-ITO deutlich geringer als bei N-ITO, wodurch die Entstehung von Lichtbögen an der Quelle reduziert wird. Hinsichtlich der Eigenschaften nach der Magnetronsputterabscheidung weist W-ITO einen besseren mittleren Flächenwiderstand, eine gute Stabilität der Resistivität, eine hohe Kristallqualität und hohe Transluzenz auf und zeigt höhere Nassätzraten, sauberere Oberflächen und weniger Ätzen, was die Herstellung hochpräziser Strukturen begünstigt. In der Anwendung bei Dünnschichttransistoren (TFT) zeigen Geräte mit W-ITO-Elektroden standardmäßige elektrische Eigenschaften, wobei glatte und knotenfreie Transferkurven indirekt die hohe Qualität der Elektroden/Aktivschicht-Grenzfläche bestätigen. Nach der Integration und Verpackung im Glaspanel weisen die Fertigprodukte ausgezeichnete optische Kontraste, Gamma-Kurven, Bildnachwirkung, elektrostatische Entladungsbeständigkeit und Leistungsaufnahme auf, was die Verbesserung der Gesamtleistung und Zuverlässigkeit von Displays durch W-ITO-Elektroden validiert. Schließlich bestätigen Serienproduktionsdaten, dass die Verwendung von W-ITO-Targets die Erst-ITO-Abscheiderate signifikant erhöht (~0,14 %), die Nachbesserungsrate bei Sekundärabscheidedefekten reduziert (~0,37 %) und die Wartungszyklen der Anlagen effektiv verlängert, was erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringt. Diese Studie liefert systematische theoretische und experimentelle Unterstützung für die Materialauswahl und Massenprozessoptimierung von hochzuverlässigem und leistungsstarkem ITO.

Indiumzinnoxid; Magnetronsputtern; Dünnschichttransistor; Glaspanel; Ausschussquote