Ossido di indio-stagno

Ossido di indio-stagno
Nome IUPAC
osso-ossoindiganilossiindigano; ossostagno
Abbreviazioni
ITO
Nomi alternativi
Ossido di indio-stagno
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	In2O5Sn
Massa molecolare (u)	26,016
Aspetto	solido giallo pallido tendente al verdastro, a seconda della concentrazione di SnO2
Numero CAS	74-86-2
Numero EINECS	610-589-1
PubChem	16217324
SMILES	[In].[In].[O].[O].[O].[O].[O].[Sn]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)	1,17085
Punto isoelettrico	3,0[1]
Solubilità in acqua	0,144 g/l a c.n.
Temperatura di fusione	1800-2000 K
Sistema cristallino	cubico Ia3d
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	315 - 319 - 335
Consigli P	261 - 305+351+338 [2]
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L'ossido di indio-stagno (più precisamente ossido di indio drogato con stagno, soprattutto noto con l'acronimo ITO, dall'inglese Indium tin oxide) è una soluzione solida di ossido di indio (III) (In₂O₃) e ossido di stagno (IV) (SnO₂), tipicamente in percentuale in peso intorno al 90% In₂O₃ e 10% SnO₂. È il più impiegato ossido trasparente conduttivo per la fabbricazione di pellicole conduttive trasparenti (PCT).

È trasparente alla luce e incolore in forma di sottile pellicola, mentre in grandi quantità presenta un colore dal giallo pallido al verde dipendente dalla concentrazione di drogante. Ha proprietà di riflettere radiazioni nella regione dell'infrarosso come un normale metallo. La caratteristica principale dell'ossido di indio-stagno è la combinazione di buona conducibilità elettrica e trasparenza ottica.

Esso è essenzialmente formato da un drogaggio sostitutivo di atomi In⁺³ dalla struttura cubica tipo bixbyite nel In₂O₃, con atomi di stagno. Lo stagno forma così un legame interstiziale con l'ossigeno ed esiste sia sotto forma di SnO che SnO₂, presentando quindi rispettivamente una valenza +2 e +4. Questo stato di valenza ha una diretta connessione con la conduttività finale dell'ITO. Lo stato di valenza più basso risulta in una netta riduzione nella concentrazione di portatori di carica, poiché un buco creato nella struttura ed esso si comporta come una trappola e riduce la conducibilità. Dall'altro lato una predominanza dello stato SnO₂ si comporta come un donatore di tipo n (n sta per negativo) fornendo elettroni alla banda conduttiva. Comunque nell'ossido di indio-stagno sia lo stagno sostitutivo che la lacuna di ossigeno contribuisce all'alta conduttività e il materiale potrebbe essere rappresentato come In_2-xSn_xO_3-2x. Pellicole di ITO hanno un parametro di reticolo vicino all'In₂O₃ tra 10,12 e 10,31 Å.

L'alta trasmittanza ottica delle pellicole di ITO è la diretta conseguenza dell'essere un semiconduttore con una largo divario di banda generalmente maggiore di 3,75 eV. La fondamentale soglia di assorbimento normalmente giace nella finestra solare dell'ultravioletto e si sposta a più basse lunghezze d'onda con l'aumento della concentrazione di portatori di carica. Quindi un compromesso va trovato nella deposizione, siccome l'alta concentrazione di portatori di carica aumenta la conduttività, ma diminuisce la sua trasparenza. Per questo anche la scelta della tecnica di deposizione può cambiare i parametri fisici del materiale.

Sottili strati di ossido di indio-stagno sono comunemente depositati su varie superfici tramite evaporazione con fascio elettronico (EB-PVD), deposizione fisica da vapore, rivestimento per immersione, rivestimento per rotazione o varie tecniche di deposizioni a spruzzo.