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In-10wt%Sn 합금 타겟을 사용하여 ITO를 D.C.반응성 마그네트론 스퍼터링법에 의해 qualtz유리와 코닝 #1737유리 기판위에 증착했다. 산소와 아르곤은 기판의 산화를 방지하기 위해 각각 기판과 타겟 앞에서 주입되어졌다. 산소유량비를 8%-16%, 기판온도를 100-200도까지 변화시키면서 특성을 비교 분석하였다. 비저항은 기판 표면온도가 150도 이상이 되면 거의 변화가 없었고 산소 유량비 12%인 지점에서 최소가 관찰되었다. 홀 계수와 미세구조가 이러한 비저항의 변화를 해석하기 위해 측정되어졌다. 최적지점에서는 캐리어 유동도가 비저항을 결정하는 주된 요소임이 관찰되었다. 좀 더 깊은 고찰을 위해 산소 유량비에 따른 고유응력과 방향성이 XRD에 의해 측정되어졌다. 산소 유량비12%인 지점에서 가장 높은 ...

In-10wt%Sn 합금 타겟을 사용하여 ITO를 D.C.반응성 마그네트론 스퍼터링법에 의해 qualtz유리와 코닝 #1737유리 기판위에 증착했다. 산소와 아르곤은 기판의 산화를 방지하기 위해 각각 기판과 타겟 앞에서 주입되어졌다. 산소유량비를 8%-16%, 기판온도를 100-200도까지 변화시키면서 특성을 비교 분석하였다. 비저항은 기판 표면온도가 150도 이상이 되면 거의 변화가 없었고 산소 유량비 12%인 지점에서 최소가 관찰되었다. 홀 계수와 미세구조가 이러한 비저항의 변화를 해석하기 위해 측정되어졌다. 최적지점에서는 캐리어 유동도가 비저항을 결정하는 주된 요소임이 관찰되었다. 좀 더 깊은 고찰을 위해 산소 유량비에 따른 고유응력과 방향성이 XRD에 의해 측정되어졌다. 산소 유량비12%인 지점에서 가장 높은 압축응력이 관찰되어졌고, 방향성은 변형 에너지를 최소화시켜주는 (111)방향으로 우선배향되어졌다. 무응력으로 갈수록 표면에너지를 최소화 시켜주는 (100)우선 배향성을 나타냈다. 비저항과 응력의 좀 더 정확한 해석을 위해 소각 입사 X-ray산란법을 이용하여 밀도를 측정하였다. 산소 유량비 12%에서 가장 높은 밀도가 관찰되었다. 최적 지점에서의 압축응력을 완화하기 위하여 고온 증착후 30분 유지한 다음 비저항과 응력 그리고 밀도를 해석해 본 결과 비저항에 있어서는 큰 차이가 발견되지 않았고 응력은 무응력으로 완화가 발생하였고, 방향성은 (400)으로의 우선 배향성이 관찰되었다. 본 연구의 결과 ITO박막에 있어서 비저항은 막의 응력과 방향성의 영향보다는 박막의 밀도와 아주 밀접한 관계가 있음이 관찰되 어졌다.

Abstract ▼ AI-Helper

Tin-doped indium oxide(ITO)thin films were deposited on quartz glass and corning glass #1737 substrates by D.C. reactive magnetron sputtering using an In-10wt%Sn alloy target. Oxygen was introduced near the substrate in order to reduce oxidation of target. Argon was done near the target. The films w...

Tin-doped indium oxide(ITO)thin films were deposited on quartz glass and corning glass #1737 substrates by D.C. reactive magnetron sputtering using an In-10wt%Sn alloy target. Oxygen was introduced near the substrate in order to reduce oxidation of target. Argon was done near the target. The films were deposited in the oxygen flow ratio from 8% to 16% and in the temperature from 100oC to 200oC. The resistivity was little variation over 150oC. It was the lowest at the point of 12% oxygen flow ratio. The transmittance was kept over 85% beyond 12% oxygen flow ratio. Hall effect measurement and micro-structural analysis were done to understand the variation of the sheet resistance. It was found that carrier mobility is a dominant factor for controlling the sheet resistance more than the carrier concentration in the optimum range. The intrinsic stress and the orientation with oxygen flow ratio at the optimum substrate temperature(150℃) were analyzed by X-ray diffraction method. Intrinsic stress was the highest compressive stress in the optimum point(12% in the oxygen flow ratio). It was explained by micro-structure and reflected neutral flow ratio. Preferred orientation was (111). It was explained from the surface and strain energy calculation of the film. (111) orientation has lower strain energy plane than (100) and (110). GIXR(grazing incidence X-ray reflectivity)method was used to investigate the effect of the density at 150oC. The density was the highest in the optimum point with oxygen flow ratio. To relax compressive stress, the films were holded for 30min in the vacuum after deposition in the 150℃. Intrinsic stress of ITO thin films changed from compre-ssive stress to zero stress. Preferred orientation varied from (222) to (400) to reduce the strain energy. The density remained the highest value while the resistivity showed little change in the optimum point. In this study, it was found that the resistivity of the ITO thin films depended on film density not film orientation and stress.

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