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Sn掺杂In2O3(ITO)透明导电薄膜具有低电阻率、高可见光透过率、高红外反射率等独特物理性能,同时对微波表现出较强衰减作用,因而被广泛应用于平板显示器、太阳能电池、面加热体等光电器件中,并在电磁波屏蔽及红外隐身等军事领域显示出巨大的应用价值。在实际应用中,各应用领域均要求ITO薄膜具有优异的综合光电性能,部分电子设备还要求ITO薄膜涂敷在异形器件表面,并具有出色的力学性能及附着强度,以适应各类恶劣载荷环境的使用要求。以往的研究表明,ITO薄膜的物理性能主要受其微结构特性的影响,而薄膜产品的微结构又受其生长过程的制约。因此,本论文针对上述理论及实际应用问题,利用离子辅助电子束蒸发技术制备ITO薄膜,并对薄膜的生长过程、微结构特性、光电性能、力学性能及球形基底表面薄膜制备进行研究,论文的创新性工作及主要研究结论包括:利用电子衍射及高分辨透射显微镜等测试手段对不同沉积速率制备的不同厚度ITO薄膜进行微结构表征,详细研究了ITO薄膜的生长过程及结构演变规律,结果表明:低速沉积的ITO薄膜初期主要由[100]、[111]两种择优取向晶粒构成,且随厚度的增加薄膜[111]择优取向逐渐增强;高速沉积的薄膜最初由纳米线结构构成,随着沉积过程的进行纳米线结构逐渐消退、薄膜原子再结晶形成沿[100]晶向生长的立方块状晶粒;具有高度(222)择优取向的ITO薄膜电阻率可低至2.58×10-4Ω·cm,可见光透过率大于85%。系统研究了ITO薄膜的纳米硬度、弹性模量及膜-基结合强度等力学性能,并利用相关力学原理及晶格衍射数据计算了多晶ITO薄膜的内应力状态。研究发现具有适宜结构特性的薄膜纳米硬度可达13.8 GPa,高于玻璃基片;实验中制备的ITO薄膜均处于压应力状态下,其主要来源为结构缺陷引入的本征应力;ITO薄膜的膜-基结合强度随沉积速率的升高而降低。结合ITO薄膜蒸发特性及膜厚计算原理,计算得出半球形基底表面膜厚分布的物理模型;设计并制作了摆角可调的行星式工装,采用优化后的工艺参数实现了大尺寸半球形玻璃基底表面ITO膜的蒸镀。研究发现球面薄膜物理性能随蒸发原子束流及辅助氧离子束作用角度的变化而变化,由半球顶心向边缘位置,薄膜结构呈现较大差异。