透明导电氧化物薄膜既有很好的导电性,又有很高的可见光透射率,对红外光也有比较高的反射性。发光二极管透明电极要求接触电阻小、透射率高,通常用于正装结构发光二极管的p电极。发光二极管透明电极主要采用铟锡氧化物(ITO)材料。ITO是一种宽能带薄膜材料,其带隙为3.5~4.3电子伏特。可见光区ITO薄膜的透过率非常好,ITO薄膜具有良好的导电性和可见光区较高的光透过率。制备发光二极管的ITO透明电极的主要设备是电子束蒸发镀膜机和磁控溅射设备,采用磁控溅射设备制备的ITO薄膜更加致密,具有更好的导电透光性能。
铟(In)是一种稀有金属,有一定的毒性,主要以微量形式存在于锡石和闪锌矿中,可用化学法或电解法获得。这两个明显的缺陷导致ITO薄膜的应用受到一定限制,需要寻找其他的透明导电氧化物薄膜来代替ITO薄膜。氧化锌(ZnO)基透明导电氧化物薄膜被认为是ITO薄膜的理想替代物。ZnO薄膜相对于ITO薄膜的优势主要包括:价格低廉、原料丰富、对人体无害,在氢等离子体环境中也有很好的稳定性,通过掺杂合适的金属可以得到性能与ITO薄膜不相上下的透明导电薄膜,从而将其应用于制作光电器件。石墨烯作为一种新兴的二维材料,与传统的ITO透明电极相比,光电性能优异,成本更低,化学性质也更加稳定。石墨烯的化学气相沉积生长法及相应的转移方法,为制备大面积石墨烯薄膜提供了可行的途径,也使得石墨烯用作透明电极成为可能。