氧化銦錫(ITO)防靜電薄膜的制備方法

        空間輻射的帶電粒子與衛星表面材料相互作用造成衛星表面充電。若表面是絕緣的，充電電位可達數千伏，其生成電場(chǎng)會(huì )使表面材料發(fā)熱乃至損傷，還會(huì )增強表面污染的沉積，造成熱控材料性能衰退，太陽(yáng)電池陣發(fā)電效率下降等。當電場(chǎng)電壓超過(guò)材料擊穿電壓或穿過(guò)不同材料界面時(shí)會(huì )發(fā)生突然放電即靜電放電，干擾星上電子設備工作，引起衛星故障。防止靜電放電的有效方法是使星體表面具有一定的導電性，并與星體地導通。

        氧化銦錫（ITO）膜是透明導電膜中光、電學(xué)性能較好的一種，它具有較高的電導率，在太陽(yáng)光譜區具有高透過(guò)率，且具有硬度高、耐磨損等特點(diǎn)，已在光電器件領(lǐng)域獲得了廣泛應用，并被成功應用于空間飛行器上許多熱控薄膜材料的靜電防護，如光學(xué)太陽(yáng)反射鏡等。

        采用ITO作為靜電防護的光學(xué)太陽(yáng)反射鏡等空間材料的耐輻照性能已經(jīng)有人做過(guò)比較詳細的研究，但專(zhuān)門(mén)針對ITO 耐輻照性能的研究還很少。作者利用ITO 陶瓷靶及射頻磁控濺射工藝制備了ITO 薄膜樣品，并對其耐電子、質(zhì)子以及紫外輻照性能進(jìn)行了初步研究。

試驗過(guò)程

1、樣品制備

        先將清洗干凈的石英玻璃基片放入真空室，再將系統的真空度抽至5×10－4 Pa，然后充入工作氣體高純氬氣。調整濺射功率為200 W，打開(kāi)濺射電源，對靶材進(jìn)行預濺射。沉積前充入氧氣反應氣體，沉積時(shí)間4 min。鍍制完成后，對樣品在270 ℃條件下進(jìn)行了退火工藝處理，以進(jìn)一步提高ITO 的光、電學(xué)性能的穩定性。

2、輻照試驗

        電子與質(zhì)子輻照利用空間綜合環(huán)境模擬設備采用綜合輻照的方式進(jìn)行，紫外輻照試驗在紫外輻照設備上單獨進(jìn)行。電子與質(zhì)子的能量均為50keV，電子通量為1×10¹⁶e/cm2，質(zhì)子通量為1×10¹⁵p/cm2，紫外輻照的總輻照劑量取近紫外輻照2000ESH（等效太陽(yáng)小時(shí)），加速倍數為3～5。

3、測試分析

         利用原子力顯微鏡（AFM）對輻照前后ITO膜的表面微觀(guān)結構進(jìn)行了分析；利用X 射線(xiàn)光電子能譜（XPS）對輻照前后ITO 膜的成分進(jìn)行了檢測分析。利用紫外/可見(jiàn)光/近紅外分光光度計和萬(wàn)用表分別測試了輻照前后ITO 樣品的透過(guò)光譜和表面電阻。