RF-sputtering 에 의해 제작된 In₂O₃(ZnO)m, m=1,3,5 박막에 대하여 증착시 유입되는 산소 양에 따른 효과
Effects of Oxygen Concentration Introduced During the Deposition for RF-supttered In₂O₃(ZnO)m, m=1, 3, 5 Thin Films
김화민(대구가톨릭대학교); 이병로(대구가톨릭대학교)
44권 1호, 23~30쪽
초록
박막 증착시 유입되는 산소 양에 따른 In$_2$O$_3$(ZnO)$_m$, m=1, 3, 5 박막의 구조적, 광학적 그리고 전기적 특성이 조사되었다. 순수한 Ar 분위기에서 제작된 박막들은 ITO(indium-tin-oxide) 박막과 비교될 수 있는 3∼4$\times 10^{-4}~ \Omega \cdot$cm의 낮은 비저항 값과 가시광 영역에서 90 \% 이상의 평균 투과율 보여준다. 또한 산소 분위기에서 제작된 박막들은 순수한 Ar 가스 분위기에서 제작된 박막들과 비교하여 400∼500 nm에서 강한 흡수를 나타내고 있으며, 더욱이 이 박막들은 증착시 유입되는 산소량이 증가함에 따라 비저항이 현저하게 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 보다 낮은 비저항과 가시광 영역에서의 높은 투과율을 갖는 In$_2$O$_3$(ZnO)$_m$ 박막들을 얻기 위해서는 순수한 Ar 가스 분위기에서 증착하는 것이 바람직함을 제시한다. 본 실험의 경우, 최소 비저항 값과 가장 우수한 표면조도는 Zn 성분[Zn/(In+Zn)]이 33 at.\% 인 타겟을 사용하여 제작된 In$_2$O$_3$(ZnO)$_m$ 박막에서 얻어진다.
Abstract
The effects of oxygen concentration on the structural, optical and electrical properties of In$_{2}$O$_{3}$(ZnO)$_{m}$, m=1, 3, 5, films are investigated. In$_{2}$O$_{3}$(ZnO)$_{m}$ films deposited in pure Ar gas show a resistivity of 3∼4 $\times 10^{-4} \Omega \cdot$cm, comparable to that of indium-tin-oxide (ITO) films ($\sim10^{-4} \Omega \cdot$cm), and an average transmittance above 90 \% in the visible range. Thin films deposited at higher oxygen concentrations also show a larger absorption at about 400∼500 nm than those deposited at an oxygen concentration of 0.0 \%. In addition, it is found that the resistivity of the films increases significantly with increasing oxygen concentration introduced during the deposition. We propose that it is desirable to deposit such films under pure Ar gas to obtain lower resistivities and higher transmittances in the visible range. The minimum resistivity and excellent surface morphology are obtained in In$_{2}$O$_{3}$(ZnO)$_{1}$ films prepared using a powder target with a Zn content [Zn/(Zn+In)] of 33 at.\%.
- 발행기관:
- 한국물리학회
- 분류:
- 물리학