[논문]기판온도에 따른 IGZO 박막의 구조적 및 전기적 특성

이민규; 이규만

기판온도에 따른 IGZO 박막의 구조적 및 전기적 특성
Structural and Electrical Characteristics of IGZO thin Films deposited at Different Substrate Temperature 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.15 no.1, 2016년, pp.1 - 5

이민규 (한국기술교육대학교 신소재공학과) , 이규만 (한국기술교육대학교 신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we have investigated the effect of the substrate temperature on the characteristics of IGZO thin films for the TCO(transparent conducting oxide). For this purpose, IGZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering at various substrate temperature (room temperature ${\sim}400^{\circ}C$). IGZO thin films deposited at room temperature show amorphous structure, whereas IGZO thin films deposited at $250^{\circ}C$ or more show crystalline structure having an (222) preferential orientation. The electrical resistivity of IGZO film increased with increasing temperature. The change of electrical resistivity with increasing temperature was mainly interpreted in terms of the charge carrier concentration rather than the charge carrier mobility. The electrical resistivity of the amorphous-IGZO films deposited at R.T. was lower than that of the crystalline-IGZO thin films deposited at $300^{\circ}C$. The transmittance of the IGZO films deposited at $300^{\circ}C$ was decreased deposited with hydrogen gas.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 R.F. magnetron sputtering을 이용하여 IGZO 박막을 증착하였으며, 증착 온도 가 박막의 구조적, 전기적, 및 광학적 특성에 어떠한 영향 미치는 것인가를 규명하였다.

제안 방법

IGZO박막의 구조적인 특성을 규명하기 위해서 X-ray diffraction (RIGAKU, RTP300RC)과 FESEM(JEOL, JSM7500F) 분석을 시행하였다. 광학적 투과도는 Ultraviolet - spectrophotometer (Varian, cary-500)으로 측정하였으며 비저항, 전하 농도, 전하 이동도 등의 전기적 특성은 Hall effect measurement (HMS-3000)로 측정하였다.
광학적 투과도는 Ultraviolet - spectrophotometer (Varian, cary-500)으로 측정하였으며 비저항, 전하 농도, 전하 이동도 등의 전기적 특성은 Hall effect measurement (HMS-3000)로 측정하였다. IGZO박막의 표면학적 이해를 위해 AFM (PUCOTECH, MOD-1M) 분석을 시행하였다.
IGZO박막의 구조적인 특성을 규명하기 위해서 X-ray diffraction (RIGAKU, RTP300RC)과 FESEM(JEOL, JSM7500F) 분석을 시행하였다. 광학적 투과도는 Ultraviolet - spectrophotometer (Varian, cary-500)으로 측정하였으며 비저항, 전하 농도, 전하 이동도 등의 전기적 특성은 Hall effect measurement (HMS-3000)로 측정하였다. IGZO박막의 표면학적 이해를 위해 AFM (PUCOTECH, MOD-1M) 분석을 시행하였다.
코팅용 유리기판으로는 Corning 7059 glass를 사용하였다. 챔버 내의 반응성 가스에 따른 박막의 특성을 알아보기 위하여 Ar 가스의 유량은 40 sccm 으로 고정하였다. 박막의 두께는 여러 특성의 정확한 비교 분석을 위해 200 nm로 고정했으며 최적의 투명 전도성 박막의 공정 조건을 찾기 위해 공정 변수 이외에 증착 막에 영향을 줄 수 있는 그 밖의 공정 조건은 아래 Table 1에 나타내었다.

대상 데이터

IGZO 박막은 지름이 3 inch인 In₂O₃/Ga₂O₃/ZnO (90/5/5 wt.%) 타겟을 사용하여 R.F. 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 코팅용 유리기판으로는 Corning 7059 glass를 사용하였다.
마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였다. 코팅용 유리기판으로는 Corning 7059 glass를 사용하였다. 챔버 내의 반응성 가스에 따른 박막의 특성을 알아보기 위하여 Ar 가스의 유량은 40 sccm 으로 고정하였다.

성능/효과

기판온도를 상온으로부터 400℃까지 달리하며 IGZO 박막을 증착하였을 때 200 ~ 250℃부근에서 결정화가 진행되는 것으로 나타났으며, 200℃이하의 온도에서는 비정질 IGZO 박막을, 250℃이상의 온도에서는 결정질 IGZO 박막을 얻을 수 있었고 비정질 IGZO 박막은 결정질 IGZO 박막에 비하여 전기적, 구조적 특성이 우수했다. 결정화된 IGZO 박막의 전기적 특성 저하는 캐리어 농도 감소의 영향이 컸다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	강재앵커의 파괴는 어떻게 구분되는가?	강재앵커는 선설치앵커와 후설치앵커가 있으며 대형 강재기둥이나 기기 등은 선설치앵커로 콘크리트 기초에 정착 시키는 것이 일반적이다. 인장 또는 전단하중을 받는 강재앵커의 파괴는 앵커 자체의 연성파괴(ductile failure)와 콘크 리트 소성파괴(plastic failure)로 구분할 수 있으며, 콘크리트의 파괴모드 중 앵커의 저항강도를 결정짓는 주요 파괴는 콘(cone) 형상으로 파괴되는 파열파괴(breakout failure)이다.
	강재앵커에는 어떤 것이 있는가?	강재앵커는 선설치앵커와 후설치앵커가 있으며 대형 강재기둥이나 기기 등은 선설치앵커로 콘크리트 기초에 정착 시키는 것이 일반적이다. 인장 또는 전단하중을 받는 강재앵커의 파괴는 앵커 자체의 연성파괴(ductile failure)와 콘크 리트 소성파괴(plastic failure)로 구분할 수 있으며, 콘크리트의 파괴모드 중 앵커의 저항강도를 결정짓는 주요 파괴는 콘(cone) 형상으로 파괴되는 파열파괴(breakout failure)이다.

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