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ITO薄膜方阻丈量

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2025年10月31日

ITO 薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，，，，，，，，

通常有两个性能指标：方块电阻(面电阻)和透过率

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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性能最好，，，，，，，，并且容易在酸液中蚀刻出细微的图形。。。。。。。其透过率可达90%以上。。。。。。。

ITO 薄膜的透过率和面电阻值划分由 In?O?与Sn?O? 之比例来控制，，，，，，，，通常Sn?O?∶In?O?=1∶9。。。。。。。

ITO 薄膜优势：导电性好、透过率高、蚀刻利便等

正因此，，，，，，，，到现在为止ITO 透明导电膜的主要职位都无法取代。。。。。。。

ITO 镀膜膜层的方块电阻(Ω/□)值，，，，，，，，是膜层电学性能一个很是主要的参数。。。。。。。这能够反应出膜层导电性的优劣和膜层的厚薄。。。。。。。通过多点测试，，，，，，，，使用户能掌握整片薄膜面电阻的匀称情形，，，，，，，，也是厂家用来权衡薄膜产品质量的主要标准之一。。。。。。。

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

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玻璃(GLASS)

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聚脂薄膜(PET)

前者使用的历史已很长，，，，，，，，后者只是最近十来年随着手艺的前进，，，，，，，，越来越多应用在电子信息质料上，，，，，，，，如应用在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障上。。。。。。。

从实质上说ITO 薄膜是一种N 型氧化物半导体———氧化铟锡 ?

在In2O3 晶格结构中保存的空缺主要是掺杂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 数目级上，，，，，，，，也正是非本征半导体硅电阻率(10-5 Ω·cm ~10+5Ω·cm)所形貌的规模。。。。。。。

因此我们可以使用丈量半导体质料薄层方块电阻的要领对ITO 膜层举行丈量。。。。。。。

现在国际上通行的半导体硅质料薄层方块电阻测试要领主要有两种，，，，，，，，一种是通例四探针法，，，，，，，，一种是双电测四探针法。。。。。。。

下面简要先容ITO薄膜方阻丈量

1、测试要领：

通例四探针法

①排列成一直线的四根探针笔直压在近似为半无限大的平展试样外貌上，，，，，，，，

②将直流电流I 在两外侧探针间通入试样，，，，，，，，

③丈量内侧两探针间所爆发的电势差V，，，，，，，，

④凭证测得的电流和电势差值，，，，，，，，盘算方块电阻。。。。。。。

丈量示意图见图1

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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将四根等间距排列成直线的探针笔直压在近似半无限大的平展试样外貌后，，，，，，，，

②先以两外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爆发的电势差 V?，，，，，，，，

③随后切换探针功效，，，，，，，，以两内侧探针为电流端通入相同直流电流 I，，，，，，，，以两外侧探针为电压端丈量爆发的电势差 V?，，，，，，，，

④最终团结两次测得的电流 I 与电势差 V?、V?，，，，，，，，通过特定算法消去接触电阻的影响，，，，，，，，代入对应公式盘算出试样的方块电阻或电阻率。。。。。。。

2、数据剖析

测试玻璃基底的ITO 膜两种探头测出数据都很稳固;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 间距探头测出数据稳固。。。。。。。

下面从两种基材的结构、物理特征来剖析造成该种情形的缘故原由。。。。。。。

现在最常用到的ITO FILM 的基材，，，，，，，，是一层在上面举行过硬化层涂布处置惩罚过的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在较宽的温度规模内具有优良的物理机械性能，，，，，，，，恒久使用温度可达120 ℃，，，，，，，，电绝缘性优良，，，，，，，，甚至在高温高频下，，，，，，，，其电性能仍较好，，，，，，，，抗蠕变性，，，，，，，，耐疲劳性，，，，，，，，耐摩擦性、尺寸稳固性都很好。。。。。。。

但PET 膜硬度远远不如浮法玻璃，，，，，，，，以是当探针压在它上面时，，，，，，，，针尖部分爆发的压强使下面的PET FILM 爆发形变。。。。。。。针尖曲率半径越小。。。。。。，，，，，，爆发的压强越大，，，，，，，，PET FILM 爆发形变就越厉害，，，，，，，，导致探针与导电膜接触不良，，，，，，，，数据爆发跳动。。。。。。。

由于玻璃外貌硬度高，，，，，，，，当探针压在它上面时，，，，，，，，膜层基本上不会爆发形变，，，，，，，，以是数据稳固。。。。。。。凭证USDT钱包官网履历针尖曲率半径抵达0.5 mm 或以上，，，，，，，，丈量PET 上的ITO 膜的方阻都是很是稳固的。。。。。。。

从数据表的最大百分转变(MAX%)可看出:

通例四探针要领测出的方阻值的匀称性不如双电测四探针要领测出的效果。。。。。。。

缘故原由有二：

在现在的手艺条件下四探针头的探针间距无法做到完全一致的，，，，，，，，以及探针游移无法阻止，，，，，，，，误差一定爆发;
探针离样品边沿太近时，，，，，，，，边沿效应导致测试效果误差。。。。。。。通例四探针要领是无法消除由于探针游移及几何位置差别爆发的误差的。。。。。。。而双电测四探针法由于接纳了四探针双位组合丈量手艺，，，，，，，，使用电流探针和电压探针的组合变换，，，，，，，，举行两次电丈量，，，，，，，，其最后盘算效果能自动消除由样品几何尺寸、界线效应以及探针不等距和机械游移等因素所引起的，，，，，，，，对丈量效果的倒运影响。。。。。。。

双电测优越性的实质在于，，，，，，，，加了一次电学丈量取代了几何丈量，，，，，，，，从而使它具有自动修正的功效，，，，，，，，准确度提高。。。。。。。

因而在测试历程中，，，，，，，，在知足基本条件下可以不思量探针间距、样品尺寸及探针在样品外貌上的位置等因素。。。。。。。这种动态地对以上倒运因素的自动修正，，，，，，，，显著降低了其对测试效果的影响，，，，，，，，从而提高了丈量效果的准确度。。。。。。。

3、ITO FILM 生产中测试的注重事项

3.1、ITO FILM 方块电阻的“标准样片”

当ITO 玻璃和ITO PET 膜安排在空气中一段时间，，，，，，，，ITO PET 膜的方块电阻值经常唬唬唬；岜⒆洌，，，，，，有时甚至变得不稳固。。。。。。。

★一是由于镀膜的温度

当镀膜温度在100 ℃以下时，，，，，，，，膜层中大都是一些低价的铟锡氧化物，，，，，，，，透光性较低，，，，，，，，方块电阻值也很高。。。。。。。随着镀膜温度升高，，，，，，，，薄膜的结晶越趋完善使载流子迁徙率有所提高，，，，，，，，光线透过率显着升高，，，，，，，，方块电阻值也响应降低，，，，，，，，

当温度抵达380 ℃周围时，，，，，，，，光线透高率抵达最高。。。。。。。关于平板玻璃来说完全可以用最好的温度条件来举行ITO 镀膜，，，，，，，，由于平板玻璃的熔化温度在千度以上，，，，，，，，以是380 ℃最优镀膜条件对玻璃基没什么影响。。。。。。。

但以PET 为质料的基材中，，，，，，，，不但其自己热变形温度只有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 膜层时破损和影响PET 膜基材的性能，，，，，，，，镀膜温度一定要严酷控制在80 ℃以下，，，，，，，，这就造成ITO 膜层结晶度不敷，，，，，，，，光线透过率低，，，，，，，，方块电阻值偏高且不稳固。。。。。。。

★二是由于是PET 质料在提炼合成历程中，，，，，，，，总是会有一些杂质掺杂

PET 合成的历程，，，，，，，，是一个小分子物质在化学键的作用下链接形成大分子的历程，，，，，，，，这个历程中一定有些未充分反应的小分子物质附在大分子链上。。。。。。。而PET 膜在空气存放历程中，，，，，，，，因PET 膜层内里所含的微量杂质，，，，，，，，会吸收空气中的气体和水份，，，，，，，，并一直水解其中部分没聚合完全的水分子物质。。。。。。。这些杂质、气体、水份，，，，，，，，和未聚合完全的水分子水解后天生的物质，，，，，，，，会在高温中析出或重新聚合与结晶，，，，，，，，让PET FILM 爆发纷歧致的形变或性能转变，，，，，，，，造成PET FILM 面电阻的转变。。。。。。。

虽然调质处置惩罚可大大降低ITO FILM 受上述因素的影响，，，，，，，，但无法完全消除。。。。。。。而ITO 玻璃镀膜前会在玻璃基片上先笼罩一层SiO2 阻挡层，，，，，，，，然后在SiO2 层上来举行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。。。。。。。只要贮存条件优异，，，，，，，，ITO 玻璃的方块电阻值转变并不大。。。。。。。

由于半导体单晶硅的晶格结构很是完善，，，，，，，，纯度都在99.9999999%以上，，，，，，，，以是它的电阻率数值是很是稳固的，，，，，，，，以是海内和国际上都有半导体单晶硅电阻率标准样片。。。。。。。但氧化铟锡事实是一种化合物半导体，，，，，，，，纯度在99.99%以下，，，，，，，，以是从严酷意义上来说ITO 导电膜不适相助为方块电阻的标准样片。。。。。。。

但在生产中又经常要对方块电阻测试仪举行磨练、比对，，，，，，，，因此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“标准样片”。。。。。。。

3.2、四探针法的选型

方块电阻测试仪优势：可随身携带、操作利便、测试速率快。。。。。。。

因此，，，，，，，，在镀膜生产线上一样平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举行两次电丈量，，，，，，，，测试时间比通例四探针法要慢，，，，，，，，但准确度比通例四探针法高，，，，，，，，因而适适用来校验通例四探针法的测试仪。。。。。。。

由于测试职员操作探头时不可都包管探针100%笔直于玻璃外貌，，，，，，，，有时也会爆发探针在玻璃外貌拖沓，，，，，，，，令针尖磨损。。。。。。。随着使用时间的增添，，，，，，，，四探针针头原来的形状就会爆发转变，，，，，，，，导致探针间距爆发转变。。。。。。。

在这种情形下，，，，，，，，如不替换新探针头，，，，，，，，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“标准样片”，，，，，，，，再跟XX-2 型方阻仪数据举行比对，，，，，，，，确定方阻数值的加减值。。。。。。。若是发明测出ITO 方块电阻的“标准样片”的方阻值爆发转变，，，，，，，，凌驾可接受规模，，，，，，，，应天天举行比对。。。。。。。

3.3、四探针探头的选型

首先是探针的压力，，，，，，，，在接触优异的情形下每根探针压力不要凌驾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。。。。。。。虽然针尖曲率半径大的四探针头其探针间距亦大，，，，，，，，若是测试样品边沿探针间距大的丈量误差也会大一点。。。。。。。

从适用性和对ITO FILM 外貌保唬唬唬；だ纯矗，，，，，，

针尖曲率半径为0.5 mm 的镀金探针最为合适。。。。。。。

3.4、探头的替换

由于生产线上ITO FILM 方块电阻测试频密，，，，，，，，四探针头使用到一准时间，，，，，，，，针尖的形状可能因磨损由球状酿成平台状，，，，，，，，造成接触电阻增大，，，，，，，，导致测试仪恒流源输出电流不稳固，，，，，，，，测出的方块电阻值往返跳动或面目一新，，，，，，，，这时就要替换探针或探头。。。。。。。

3.5、两种要领的准确度

接纳通例四探针法的XX-2 型的方块电阻测试仪的准确度为±5%，，，，，，，，

接纳双电测四探针法的SDY-5 型四探针测试仪准确度为±4%。。。。。。。

4、竣事语

通例四探针测试法

它具有使用轻盈，，，，，，，，丈量准确度较高等优点，，，，，，，，是现在海内使用最为普遍的一种丈量要领，，，，，，，，在国际上也较为通用。。。。。。。

可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，，，，，，，，就必需对丈量效果举行修正，，，，，，，，并且对样品的边沿位置举行丈量时修正系数是差别的。。。。。。。丈量效果还受探针间距和探针游移率的影响。。。。。。。尤其是丈量样品的边沿位置时，，，，，，，，由于读数禁绝往往会给丈量效果带来较大的误差。。。。。。。

双电测四探针测试法

岂论样品巨细。。。。。。，，，，，，也岂论丈量样品的任何位置，，，，，，，，都用统一个公式盘算丈量效果，，，，，，，，都不保存其他修正因子的问题，，，，，，，，也不受探针机械性能的影响。。。。。。。以是丈量效果的准确度比通例丈量法要高一些，，，，，，，，尤其是边沿位置的丈量，，，，，，，，双电测要领的优越性就显得越发突出。。。。。。。

但双电测要领要对被测工具举行两次丈量，，，，，，，，在丈量时要比通例的探针要领破费的时间要长一些。。。。。。。

因此我们以为：

双电测要领更适合一样平常科研院、所和计量部分作为细密丈量使用，，，，，，，，而通例四探针要领更适合一样平常工厂车间作为一样平常丈量使用。。。。。。。

针对ITO 薄膜方块电阻测试要领，，，，，，，，文章探讨了

通例的四探针法与双电测四探针法在现实生产中的顺应性、准确性；；；；；
凭证玻璃基板上的ITO 薄膜和聚脂薄膜上的ITO 薄膜的结构、物理特征差别特点，，，，，，，，对测试方块电阻时应注重的细节作出了须要的叙述；；；；；
对生产中有关方块电阻测试的注重事项作出详细说明。。。。。。。

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