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저온 스퍼터링법으로 증착된 ITO박막의 온도 변화에 따른 구조, 표면 및 전기적 특성

The Electrical, Optical and Structural Characteristics of ITO Films Formed by RF Reactive Magnetron Sputtering

韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, v.20 no.1, 2011년, pp.30 - 34  

이석열 (LG 디스플레이 구미분석팀) ,  최재하 (LG 디스플레이 구미분석팀) ,  김지수 (LG 디스플레이 구미분석팀) ,  정재학 (LG 디스플레이 구미분석팀) ,  이임수 (LG 디스플레이 구미분석팀) ,  김재열 (LG 디스플레이 구미분석팀)

초록
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라디오파 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 성장된 ITO박막의 열처리에 따른 표면구조, 결정, 전기 및 광학적 특성을 조사하였다. 저온에서 증착한 시료를 챔버에서 $50^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$로 2시간 동안 열처리하였다. 열처리에 따른 박막결정구조, 전기 및 광학적 특성은 X-선회절 장치, 전자주사현미경, 원자현미경, 저항 측정기를 사용하여 조사하였다. 열처리 온도 $150^{\circ}C$에서 450~900 nm 파장의 평균 투과율이 87% 이상 되었으며, 동일 온도 이상에서 ITO박막의 결정이 형성되었고, 저항이 $18{\Omega}cm$로 감소함을 알 수 있었다. 실험결과로 부터 저온 증착된 ITO박막의 전기 및 광학적 특성 향상을 위해서는 적정온도 이상에서의 열처리가 필요하다는 결론을 얻었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We investigated the structural, electrical and optical characteristics of thin films with ITO deposited by a low temperature RF reactive magnetron sputtering. The deposited thin films were annealed for 2 hours at various temperatures of $50^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $150^...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 In2O3에 10 wt% SnO2가 첨가된 타겟으로 Glass 위에 ITO박막을 저온 증착한 후 anneal 온도 조건에 따른 광투과율, 표면저항 등 표면형상과 결정에 대해서 그 특성을 평가하였다.
  • 또한, 저온 증착된 ITO박막은 150℃ 이상의 온도에서 열처리를 통하여 저항이 낮아지거나, 경도가 단단해지는 전기적 특성 및 물리적 특성의 변화가 관찰되었다. 실험 결과로부터 저온 증착된 ITO박막의 열처리 조건에 따른 결정 구조 및 광학적 특성을 확인할 수 있었으며, 저온 증착 공정에서 만들어진 ITO박막의 최적 특성을 얻기 위해서는 150℃ 이상의 온도를 제어함으로써 박막의 결정 구조 및 전기 광학적 특성을 조절할 수 있음을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
투명 전도막은 어디에 이용되는가? 투명 전도막(Transparent conducting oxide films)은 태양전지, 액정디스플레이, 터치스크린, 유기 발광다이오드, 전자 발광 디바이스 등과 같이 전자부품의 전극 등에 광범위하게 이용되고 있다 [1-3]. 특히 산화인듐주석(Indium tin oxide : ITO)은 박막의 비저항이 낮고, 광투과율이 우수하며, 습식에칭이 비교적 용이하여 다양한 분야에 널리 이용된다.
Sn이 도핑된 In2O3의 특성은 무엇에 민감하게 변화하는가? 4 eV 이상의 에너지갭(energy gap)을 갖고 자외선 영역에서의 밴드간 천이에 의한 흡수와 근적외선 영역에서의 자유전자에 의한 반사, 흡수성을 나타내지만 가시광선 영역에서는 높은 투과율을 나타내게 된다. 이러한 특성은 박막을 제조하는 방법, 기판온도, 반응가스의 비율 등에 민감하게 변화하는 것으로 알려져 있다.
산화인듐주석의 특징은? 투명 전도막(Transparent conducting oxide films)은 태양전지, 액정디스플레이, 터치스크린, 유기 발광다이오드, 전자 발광 디바이스 등과 같이 전자부품의 전극 등에 광범위하게 이용되고 있다 [1-3]. 특히 산화인듐주석(Indium tin oxide : ITO)은 박막의 비저항이 낮고, 광투과율이 우수하며, 습식에칭이 비교적 용이하여 다양한 분야에 널리 이용된다. Sn이 도핑된 In2O3는 3.
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참고문헌 (11)

  1. X. Wu, W. P. Mulligan, and T. J. Coutts, Thin Solid Films 286, 274 (1996). 

  2. H. T. Yoon, K. B. Kim, H. G. Park, K. H Lee, and J. R. Lee, Thin Solid Films 411, 12 (2002). 

  3. H. Kim, J. S. Horwitz, S. B. Qadri, and D. B. Chrisey, Thin Solid Films 420, 107 (2002). 

  4. B. Ren, X. Liu, M. Wang, and Y. Xu, Rare Metals 25, 137 (2006). 

  5. J. H. Kwak and S. H. Cho, J. Korean Vac. Soc. 19, 224 (2010). 

  6. M. Nisha, S. Anusha, Aldrin Antony, R. Manoj, and M. K. Jayaraj, Appl. Surf. Sci. 252, 1430 (2005). 

  7. T. Gao and T. Wan, J. Cryst. Growth 290, 660 (2006). 

  8. V. Senthilkumar and P. Vickraman, Curr. Appl. Phys. 10, 880 (2010). 

  9. D. Raoufi, A. Kiasatpour, H. R. Fallah, and A. S. Hassan Rozatian, Appl. Surf. Sci. 253, 9085 (2007). 

  10. S. I. Kim, H. W. Kim, S. C. Noh, D. J. Yoon, H. J. Chang, J. R. Lee, and C. W. L, J. Korean Vac. Soc. 18, 97 (2009). 

  11. M. Higuchi, S. Uekusa, R. nakano, and K. Yokogawa, J. Appl. Phys. 74, 6710 (1993). 

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