- 1 - LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp này, tôi không bao giờ quên được công lao nuôi nấng dưỡng dục của ba mẹ, sự truyền đạt kiến thức quý báu của các thầy cô và sự giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị kỹ thuật viên trong trường. Nhân đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn. Trước hết, con xin cảm ơn Ba, Mẹ đã sinh con ra và nuôi nấng cho con ăn học trưởng thành đến ngày hôm nay. Con xin thành thật biết ơn và xin hứa sẽ không phụ lòng công lao to lớn và những tình cảm quý báu của Ba Mẹ dành cho con. Tiếp theo, con xin cảm ơn sâu sắc nhất với Dì Hai. Dì đã cho con chỗ ở và nấu những bữa ăn đầy dinh dưỡng trong suốt thời gian con học đại học đến hôm nay. Kế đến, em xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy Lê Vũ Tuấn Hùng. Thầy luôn luôn động viên và hướng dẫn, định hướng cho em trong suốt quá trình làm luận văn này. Em cũng không quên gởi lời cảm ơn đến Thầy Hồ Văn Bình. Thầy luôn động viên và hỗ trợ về thiết bị trong những lúc khó khăn nhất. Em cũng xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Trấn.Thầy đã nhiệt tình giúp đỡ em trong những lúc gặp khó khăn khi thực hiện luận văn. Em xin cảm ơn anh Nguyễn Đức Hảo. Anh đã luôn sẵn sàn giúp đỡ em trong những lúc gặp khó khăn về kỹ thuật máy móc thiết bị. Em cũng không thể quên cảm ơn anh Phạm Duy Phong, chị Lê Thị Thụy Giang, chị Phạm Kim Ngọc, chị Từ Ngọc Hân đã nhiệt tình đo mẫu trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Anh gởi lời cảm ơn tới em Phạm Thanh Tuân. Em đã cùng anh trải qua những khó khăn thử thách trong thời gian đầu thực hiện đề tài này. Anh cũng gởi lời cảm ơn đến em Huỳnh Chí Cường đã nhiệt tình đo phổ quang phát quang. Sau cùng, mình cảm ơn các bạn cao học khóa 17 vì chúng mình đã có một khoảng thời gian học tập, vui chơi bên nhau rất khó quên. - 2 - Danh Mục Các Ký hiệu, Các Chữ Viết Tắt Các ký hiệu Å : angstron m*: khối lượng hiệu dụng. µ : độ linh động τ : thời gian hồi phục f 0 (E) : hàm phân bố Fermi – Dirac E C : năng lượng vùng dẫn E F : năng lượng mức Fermi k B : hằng số Boltzmann ω p : tần số plasma ε : hằng số điện môi D(E) : hàm mật độ trạng thái k : véctơ sóng h : hằng số Planck W(E) : bình phương của các yếu tố ma trận tán xạ r: thông số tán xạ γ (E) : hàm theo năng lượng tùy ý n : nổng độ hạt tải σ t : độ dẫn của tinh thể bán dẫn σ e : độ dẫn của điện tử σ p : độ độ dẫn của lỗ trống σ b : độ dẫn khối l : chiều dài A : diện tích bề mặt R b : điện trở của vật liệu khối N C : mật độ trạng thái ở vùng dẫn N V : mật độ trạng thái ở vùng hóa trị p : nồng độ lỗ trống Γ : trạng thái năng lượng R S : điện trở mặt ρ : điện trở suất d : bề dày màng B : độ bán rộng D : kích thướt hạt ε zz : độ biến dạng σ f : ứng suất màng α : hệ số hấp thu Các chữ viết tắt TCO : Transparent conducting oxide ITO : In 2 O 3 – SnO 2 AZO : ZnO:Al GZO : ZnO:Ga IZO : ZnO:In DC : direct current RF : radio frequency PLD : pulsed laser deposition M – O : metal – oxygen M – O – M : metal – oxygen – metal CVD: chemical vapour deposition PVD : Physical vapour deposition PEMOCVD : Plasma – Enhanced Metalorganic Chemical Vapor Deposit MBE : Molecular Beam Epitaxy SPD : Spray Pyrolysic Deposition LVDT : Linear Variable Differential Transformer. AFM: Atomic Force Microscope PL: Photoluminescence at: atom wt: weight Danh Mục Các Bảng Trang Bảng 1.1 Cấu hình điện tử của các nguyên tố kim loại nặng 25 Bảng 1.2 Các thông số chính của kim loại nặng 25 Bảng 1.3 Tóm tắt một số kết quả tạo màng IZO của các tác giả trên thế giới 27 Bảng 3.1 Tính chất điện của màng IZO theo thành phần khối lượng In trong các bia gốm 54 Bảng 3.2 Kích thước hạt, độ biến dạng và ứng suất của các màng IZO theo %In.55 Bảng 3.3 Tính chất điện của màng IZO theo nhiệt độ đế 57 Bảng 3.4 Kích thướt hạt, độ biến dạng và ứng suất của các màng IZO theo nhiệt độ đế khác nhau 59 Bảng 3.5 Tính chất điện của màng IZO theo bề dày màng 61 Bảng 3.6 Kích thước hạt, độ biến dạng và ứng suất của màng IZO theo bề dày màng khác nhau 63 Bảng 3.7 Kích thước hạt, độ biến dạng và ứng suất của màng IZO theo nhiệt độ ủ trong chân không khác nhau 65 Bảng 3.8 Tính chất điện của các màng IZO theo nhiệt độ ủ chân không khác nhau 65 Bảng 3.9 Tính chất điện của màng IZO/Ti/Thủy tinh 67 Bảng 3.10 Kích thước hạt, sự hợp mạng và ứng suất của các màng IZO/Ti 68 Bảng 3.11 Tính chất điện của màng IZO trên các đế Si khác nhau 69 Bảng 3.12 Kích thước hạt, sự hợp mạng và ứng suất của các màng IZO trên các đế Si khác nhau 70 Bảng 3.13 Tính chất điện của màng IZO theo công suất phún xạ 72 Bảng 3.14 Kích thước hạt, sự hợp mạng và ứng suất của các màng IZO theo công suất phún xạ 73 Bảng 3.15: Tính chất điện của màng IZO trên các đế Si ở công suất phún xạ 150W 75 Danh Mục Các Hình Vẽ, Đồ Thị Trang Hình 1.1 Cấu trúc Wurtzite lục giác xếp chặt của mạng ZnO 10 Hình 1.2 Cấu trúc vùng năng lượng của ZnO 11 Hình 1.3 Ảnh hưởng của dạng phi parabol vào khối lượng hiệu dụng, mật độ trạng thái và nồng độ hạt tải 18 Hình 1.4 Sự sắp xếp các nguyên tử trong tinh thể In 2 O 3 21 Hình 1.5 Cấu trúc vùng năng lượng của In 2 O 3 22 Hình 2.1 Hệ magnetron phẳng 30 Hình 2.2 a) Hệ magnetron cân bằng; b) Hệ magnetron không cân bằng 31 Hình 2.3 Nguyên tắc hoạt động phún xạ magnetron 31 Hình 2.4 Giản đồ hệ PEMOCVD 33 Hình 2.5 Giản đồ hệ MBE 33 Hình 2.6 Giản đồ hệ PLD 34 Hình 2.7 Giản đồ hệ SPD 35 Hình 2.8 Sơ đồ phương pháp bốn mũi dò 35 Hình 2.9 Sơ đồ khối của máy đo Stylus 37 Hình 2.10 Sơ đồ khối hệ đo truyền qua 38 Hình 2.11 Sự nhiễu xạ tia X trên các mặt nguyên tử 40 Hình 2.12 Sự sắp xếp quang học của một hệ AFM 42 Hình 2.13 Giản đồ thế năng của đầu dò và mẫu 43 Hình 2.14 Cơ chế quang phát quang 45 Hình 2.15 Sơ đồ bố trí thí nghiệm do phổ PL 46 Hình 3.1 Quy trình chế tạo bia gốm IZO 47 Hình 3.2 Giản đồ thời gian nung bia gốm 50 Hình 3.3 Bia IZO thành phẩm 51 Hình 3.4 Phổ nhiễu xạ tia X của các bia gốm ZnO:In theo các thành phần In 2 O 3 khác nhau. Các mẫu IZO1, IZO2, IZO3, và IZO4 tương ứng với các thành phần khối lượng In 2 O 3 tăng từ 1 đến 4% 52 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 53 Hình 3.6 Điện trở suất của màng IZO phụ thuộc vào thành phần In trong bia gốm 54 Hình 3.7 Phổ nhiễu xạ tia X của các màng ZnO, IZO theo thành phần In trong bia gốm. Mẫu Q0 là màng ZnO, các mẫu Q1,Q2,Q3,Q4 lần lượt tương ứng với các màng được chế tạo từ các bia gốm pha tạp In 2 O 3 tăng từ 1 đến 4% 55 Hình 3.8 Phổ truyền qua của các màng ZnO và IZO theo %In 56 Hình 3.9 Phổ nhiễu xạ tia X của các màng IZO theo nhiệt độ đế khác nhau 58 Hình 3.10 Phổ truyền qua của các màng IZO phụ thuộc vào nhiệt độ đế khác nhau 59 Hình 3.11 Ảnh AFM của các màng IZO theo nhiệt độ đế khác nhau 60 Hình 3.12 Phổ nhiễu xạ tia X của các màng IZO theo bề dày màng khác nhau. Các mẫu Q500, Q700 và Q950 tương ứng với các bề dày màng 500, 700, và 950 nm 62 Hình 3.13 Phổ truyền qua của các màng IZO theo bề dày khác nhau 63 Hình 3.14 Phổ nhiễu xạ tia X của các màng IZO theo nhiệt độ ủ chân không khác nhau. Mẫu Q240TS là màng IZO trước khi ủ nhiệt, mẫu Q240CK, Q300CK là các màng IZO đã ủ nhiệt trong chân không với nhiệt độ ủ lần lượt là 240 0 C và 300 0 C 64 Hình 3.15 Phổ truyền qua của các màng IZO theo nhiệt độ ủ khác nhau trong chân không 66 Hình 3.16 Phổ nhiễu xạ tia X của các màng IZO trên lớp đệm Ti có bề dày khác nhau. Mẫu IZO/TT là màng IZO trên đế thủy tinh chưa có lớp đệm, các mẫu IZO/Ti5n/TT, IZO/Ti10n/TT, IZO/Ti15n/TT tương ứng với màng IZO trên lớp đệm Ti từ 5 – 15 nm 68 Hình 3.17 Phổ nhiễu xạ của các màng IZO trên các đế Si khác nhau 70 Hình 3.18 Phổ quang phát quát quang của màng IZO trên các đế Si khác nhau.71 Hình 3.19 Phổ nhiễu xạ của các màng IZO theo công suất phún xạ 73 Hình 3.20 Phổ truyền qua của các màng IZO theo công suất phún xạ 74 Hình 3.21 Phổ nhiễu xạ của các màng IZO trên các đế Si khác nhau ở công suất 150W 75 Hình 3.22 Phổ quang phát quang của màng IZO trên các đế Si khác nhau được tạo ở công suất 150W 76 Mục lục Trang Danh Mục Các Ký Hiệu, Các Chữ Viết Tắt 2 Danh Mục Các Bảng 3 Danh Mục Các Hình Vẽ, Đồ Thị 4 Mở Đầu 8 Chương 1 Tổng Quan Về Vật Liệu ZnO và In 2 O 3 10 1.1 Vật liệu ZnO 10 1.1.1 Cấu trúc tinh thể của ZnO 10 1.1.2 Cấu trúc khối của ZnO 11 1.1.2.1 Tán xạ hạt tải, thời gian hồi phục, thông số tán xạ 14 1.1.2.2 Ảnh hưởng của dạng phi parabol 16 1.1.3 Cấu trúc điện của ZnO 19 1.1.4 Tính chất điện của ZnO 20 1.2 Vật liệu In 2 O 3 20 1.2.1 Cấu trúc tinh thể của In 2 O 3 20 1.2.2 Cấu trúc khối của In 2 O 3 22 1.2.3 Cấu trúc điện của In 2 O 3 23 1.3 Vật liệu ZnO pha tạp 23 1.4 Tính chất điện quang của màng ZnO pha tạp 26 Chương 2 Phương Pháp Tạo Màng IZO và Các Phương Pháp Xác Định Tính Chất Màng IZO 29 2.1 Phương pháp phún xạ magnetron 29 2.1.1 Hệ magnetron phẳng 30 2.1.2 Hệ magnetron cân bằng và không cân bằng 30 2.1.3 Nguyên tắc hoạt động của phún xạ magnetron 31 2.1.4 Các phương pháp tạo màng khác 32 2.1.4.1 Lắng đọng hơi hóa học kim loại hữu cơ tăng cường plasma 32 (Plasma – Enhanced Metalorganic Chemical Vapor Deposit : PEMOCVD) 2.1.4.2 Epitaxy chùm phân tử (Molecular Beam Epitaxy: MBE) 33 2.1.4.3 Lắng đọng xung Laser (Pulsed Laser Deposition: PLD) 34 2.2.4.4 Lắng đọng nhiệt phân phun (Spray Pyrolysic Deposition: SPD) 34 2.2 Các phương pháp xác định tính chất vật lý và cấu trúc màng IZO 35 2.2.1 Phương pháp bốn mũi dò 35 2.2.2 Phương pháp Stylus 37 2.2.3 Phương pháp đo phổ truyền qua 37 2.2.4 Phương pháp nhiễu xạ tia X 39 2.2.5 Phương pháp đo ảnh AFM (Atomic Force Microscopy ) 42 2.2.6 Phương pháp đo phổ quang phát quang (PL: Photoluminescences) 45 Chương 3 Thực Nghiệm, Kết Quả Và Bàn Luận 47 3.1 Chế tạo bia gốm dẫn điện IZO 47 3.2 Tạo màng IZO bằng phương pháp phún xạ magnetron một chiều 53 3.2.1 Khảo sát tính chất điện quang của màng IZO theo thành phần In trong bia gốm 53 3.2.2 Khảo sát tính chất điện quang của màng IZO theo nhiệt độ đế 57 3.2.3 Khảo sát tính chất điện quang của màng IZO theo bề dày 61 3.2.4 Khảo sát tính chất điện quang của màng IZO theo nhiệt độ ủ trong chân không 64 3.2.5 Khảo sát tính chất điện của màng IZO trên lớp đệm Ti 66 3.2.6 Khảo sát tính chất điện của màng IZO trên đế Si(100) và Si(111) 69 3.2.7 Khảo sát tính chất điện quang của màng IZO theo công suất phún xạ 71 Chương 4 Kết Luận 77 Danh Mục Các Công Trình 79 Tài Liệu Tham Khảo 80 MỞ ĐẦU Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển mạnh mẽ cùng với sự tiến bộ của xã hội, từ đó nhu cầu về việc sử dụng các thiết bị trong đời sống có ứng dụng của khoa học cũng tăng cao, chẳng hạn như màng hình hiển thị phẳng (tivi plasma, tivi tinh thể lỏng…), máy nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời, pin mặt trời…Trong các thiết bị kể trên thì một bộ phận không thể thiếu chính là điện cực trong suốt. Điện cực trong suốt làm từ các ôxít dẫn điện trong suốt (TCO- Transparent Conducting Oxide), chúng vừa có tính dẫn điện tốt vừa có độ truyền qua trong vùng ánh sáng khả kiến cao (> 80%). Thông dụng nhất hiện nay là ôxít thiếc indium In 2 O 3 -SnO 2 (ITO) và một số loại ôxít khác đã và đang được nghiên cứu đưa ra ứng dụng như ôxít kẽm (ZnO), ôxít kẽm pha tạp nhôm (ZnO:Al hay AZO), ôxít kẽm pha tạp gali (ZnO:Ga hay GZO), ôxít thiếc (SnO 2 ), ôxít thiếc pha tạp antimo (SnO 2 :Sb)… Trong số các loại điện cực nói trên thì ITO là điện cực tốt nhất. Tuy nhiên, giá thành để làm điện cực này thì khá cao vì vật liệu In 2 O 3 là vật liệu hiếm trong tự nhiên và điện cực ITO lại cần đến 90% In 2 O 3 trong thành phần của nó. Điện cực AZO cũng có tính dẫn điện khá tốt nhưng nó lại ít bền ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, điện cực GZO dẫn điện tốt nhưng nó cũng bị hạn chế giống với ITO là vật liệu Gali khá đắt và hiếm. Các loại điện cực như SnO 2 và SnO 2 :Sb có độ truyền qua tốt nhưng vẫn chưa cải thiện được tính dẫn điện để có thể thay thế cho ITO. Để góp phần vào xu hướng nghiên cứu điện cực trong suốt của thế giới, chúng tôi chọn nghiên cứu điện cực ôxít kẽm pha tạp indium (hay IZO). Thành phần In 2 O 3 trong điện cực IZO không quá 5% nhưng vẫn bảo đảm tính dẫn điện và trong suốt tốt đồng thời cũng phù hợp với chi phí sản xuất không quá cao. Cho đến nay đã có nhiều phương pháp tạo màng như quay phủ dung dịch, xung laser PLD, lắng đọng chùm hơi điện tử, sol-gel, phún xạ RF, phún xạ DC, phún xạ DC kết hợp xung RF…. Trong luận văn này, chúng tôi tạo màng IZO bằng phương pháp phún xạ magnetron DC từ bia gốm cùng loại. Các tính chất vật lý của màng IZO như tính dẫn điện, tính quang học và cấu trúc được nghiên cứu qua các phương pháp như bốn mũi dò, phổ truyền qua, phổ nhiễu xạ tia X, Stylus, ảnh AFM, phổ quang phát quang (PL)… Phần 1 TỔNG QUAN Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ZnO VÀ In 2 O 3 1.1 Vật liệu ZnO 1.1.1 Cấu trúc tinh thể của ZnO Tinh thể ZnO với mạng tinh thể lục giác wurtzite được miêu tả trong hình 1.1. Những nguyên tử ZnO được sắp xếp gần như là một cấu trúc lục giác xếp chặt. Mỗi nguyên tử oxy nằm trong một tứ diện tạo bởi bốn nguyên tử Zn, các nguyên tử oxy đó nằm theo các hướng giống nhau của trúc lục giác. Mạng ZnO có nhóm điểm không gian P6mc, với hằng số mạng a = b = 3.250 Å, c = 5.206 Å. Ba nguyên tử oxy trong tứ diện biến dạng ZnO 4 nằm trong một mặt ab xếp chặt, trong khi nguyên tử oxy nằm ở một mặt kế cận. Do đó, cấu trúc ZnO chứa một chuỗi Zn-O vuông góc dọc theo trục c, dẫn đến một cấu trúc đối xứng đẹp mắt.[3,4] [...]... rộng hơn và đo đó ZnO pha tạp In sẽ có tính dẫn điện tốt 1.4 Tính chất điện quang của màng ZnO pha tạp Tùy vào vật liệu pha tạp vào ZnO mà tính chất điện quang của màng ZnO pha tạp khác nhau ZnO pha tạp nhóm kim loại IA ( Li, Na…) có thể thành bán dẫn loại p do khi pha tạp nhóm kim loại này vào ZnO thì tạo ra mức acceptor trong vùng cấm năng lượng của ZnO và sự dẫn điện của ZnO pha tạp loại này chủ yếu... vấn đề pha tạp bất đối xứng, tức là nó cho phép dễ dàng pha tạp loại n hoặc loại p nhưng khó có thể pha tạp có cả hai Ví dụ như ZnO dễ dàng được pha tạp để trở thành loại n với nồng độ hạt tải cao và điện trở thấp nhờ vào việc pha tạp các nguyên tố nhóm III Tuy nhiên ZnO loại p rất khó đạt được cho dù các nguyên tố nhóm V như nitơ được xem như là chất pha tạp acceptor.[3,4,79] 1.1.4 Tính chất điện của... dẫn loại p, nhưng việc chế tạo ra loại bán dẫn này còn gặp nhiều khó khăn và vẫn đang được nghiên cứu thêm [73] Ngoài ra màng ZnO còn được nghiên cứu pha tạp với hai chất khác nhau, ví dụ như màng ZnO pha tạp với Al-N của tác giả Hu-Jie-Jin [80] , hay màng ZnO pha tạp với Al-CO của tác giả L.El Mir [74] , hoặc pha tạp ZnO với Ga-I của tác giả A Mitsui [81]…Tất cả đều hướng tới mục đích cải thiện tính... người ta pha tạp vào ZnO một lượng nhỏ các chất khác như kim loại hoặc phi kim tùy vào mục đích ứng dụng cụ thể Chẳng hạn như ZnO pha tạp Al hoặc Ga là các bán dẫn loại n, có nhiều ứng dụng như làm điện cực trong suốt, sensor dò khí, gương nóng truyền qua….Ngoài ra cũng có ZnO pha tạp Sb hoặc Sn cũng với các ứng dụng tương tự như trên Các kim loại Ga, Sb, Sn… được xem là các kim loại nặng khi pha tạp vào... Tuy nhiên cũng có các kim loại nhẹ được pha tạp vào ZnO như Li, Na, Al, Mg, Mn…Trong số các bán dẫn pha tạp nói trên thì ZnO pha tạp Sb hay Mg là bán dẫn loại p, còn hầu hết các bán dẫn còn lại là bán dẫn loại n [70-77] Hơn thế nữa, nhiều nhà khoa học còn pha tạp phi kim vào ZnO như C, N, P… cũng nhằm mục đích nâng cao tính ứng dụng của ZnO Trong đó ZnO pha tạp N là bán dẫn loại p, nhưng việc chế tạo... dẫn Chính các mức donor này tích tụ các điện tử dư ra của các vật liệu pha tạp và cung cấp cho vùng dẫn làm cho ZnO pha tạp loại này có độ dẫn điện tăng cao Về tính chất quang của các màng ZnO pha tạp nói trên thì hầu hết các màng đều có độ truyền qua trong vùng khả kiến khá tốt (> 80%) và độ rộng vùng cấm quang có thể từ 3.2 – 3.5 eV tùy theo loại vật liệu pha tạp, sự chênh lệch giá trị năng lượng... dẫn điện không cao ( ZnO:Li có ρ ~ 10 7 Ω.cm theo nhóm tác giả S.H.Jeong[ 76,77], ZnO:Na có ρ ~ 100 Ω.cm theo nhóm tác giả S.S Lin[70] ) Ngoài ra ZnO pha tạp Mg, Sb cũng có thể trở thành bán dẫn loại p (ZnO:Mg có ρ ~ 10 - 20 Ω.cm theo nhóm tác giả Tae Hyun Kim[71], ZnO: Sb có ρ ~ 2 – 4 Ω.cm theo nhóm tác giả Xinhua Pan [75] ) Bên cạnh đó, để ứng dụng làm điện cực trong suốt, các nhóm nghiên cứu pha tạp. .. vật liệu được phủ (anốt) sẽ sinh → ra một điện trường E làm định hướng và truyền năng lượng cho các hạt mang điện có trong hệ Những điện tử và ion tạo thành thác lũ điện tử, những ion đập vào catốt (bia) và giải phóng các điện tử thứ cấp, các điện tử này được gia tốc trong trong điện trường → → E đồng thời bị tác động của từ trường ngang B , từ trường này sẽ giữ điện tử ở gần catốt theo quỹ đạo xoắn trôn... tham gia và kết hợp của từ trường và điện trường Chúng ta biết rằng, trong phóng điện khí thường chỉ vài phần trăm các hạt khí bị ion hoá, nhưng phún xạ magnetron đạt được hiệu suất cao do hạn chế được sự mất mát điện tử thứ cấp bằng cách đặt một từ trường trực giao với điện trường thích hợp với bề mặt bia để tạo bẫy điện tử Bẫy này tạo dòng cuốn điện tử trong điện từ trường khép kín, khi đó dòng phún... quãng đường đi của điện tử được tăng lên nhiều lần trước khi đến anode (đế) Trong quá trình chuyển động, điện tử sẽ va chạm với các nguyên tử hay phân tử khí và tạo ra những ion (sự ion hóa), các ion này được gia tốc đến bia và làm phát xạ những điện tử thứ cấp làm cho nồng độ điện tử được tăng lên Khi số điện tử sản sinh bằng số điện tử mất đi do quá trình tái hợp lúc đó sự phóng điện là tự duy trì . là ôxít thiếc indium In 2 O 3 -SnO 2 (ITO) và một số loại ôxít khác đã và đang được nghiên cứu đưa ra ứng dụng như ôxít kẽm (ZnO), ôxít kẽm pha tạp nhôm (ZnO:Al hay AZO), ôxít kẽm pha tạp. của thế giới, chúng tôi chọn nghiên cứu điện cực ôxít kẽm pha tạp indium (hay IZO). Thành phần In 2 O 3 trong điện cực IZO không quá 5% nhưng vẫn bảo đảm tính dẫn điện và trong suốt tốt đồng. (ZnO:Ga hay GZO), ôxít thiếc (SnO 2 ), ôxít thiếc pha tạp antimo (SnO 2 :Sb)… Trong số các loại điện cực nói trên thì ITO là điện cực tốt nhất. Tuy nhiên, giá thành để làm điện cực này thì khá