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

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

  • 이석열 (LG 디스플레이 구미분석팀) ;
  • 최재하 (LG 디스플레이 구미분석팀) ;
  • 김지수 (LG 디스플레이 구미분석팀) ;
  • 정재학 (LG 디스플레이 구미분석팀) ;
  • 이임수 (LG 디스플레이 구미분석팀) ;
  • 김재열 (LG 디스플레이 구미분석팀)
  • Received : 2010.10.07
  • Accepted : 2010.11.11
  • Published : 2011.01.30

Abstract

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 $50^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ and $250^{\circ}C$ and were analyzed by using X-ray diffractometer, scanning electron microscopy and 4 point probe. The films annealed at temperatures higher than $150^{\circ}C$ were found to be crystallized and their electrical resistance were decreased from $40{\Omega}cm$to $18{\Omega}cm$. The optical transmittance of the film annealed at $150^{\circ}C$ was increased by over 87% in the 450 nm ~ 900 nm wavelength range. Our results indicate that the films with ITO deposited at even a low temperature can show better optical and electrical properties through a proper heat treatment.

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 박막의 결정구조, 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.

Keywords

References

  1. X. Wu, W. P. Mulligan, and T. J. Coutts, Thin Solid Films 286, 274 (1996). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(95)08527-0
  2. H. T. Yoon, K. B. Kim, H. G. Park, K. H Lee, and J. R. Lee, Thin Solid Films 411, 12 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00165-7
  3. H. Kim, J. S. Horwitz, S. B. Qadri, and D. B. Chrisey, Thin Solid Films 420, 107 (2002). https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00658-2
  4. B. Ren, X. Liu, M. Wang, and Y. Xu, Rare Metals 25, 137 (2006). https://doi.org/10.1016/S1001-0521(07)60060-6
  5. J. H. Kwak and S. H. Cho, J. Korean Vac. Soc. 19, 224 (2010). https://doi.org/10.5757/JKVS.2010.19.3.224
  6. M. Nisha, S. Anusha, Aldrin Antony, R. Manoj, and M. K. Jayaraj, Appl. Surf. Sci. 252, 1430 (2005). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.02.115
  7. T. Gao and T. Wan, J. Cryst. Growth 290, 660 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2006.01.046
  8. V. Senthilkumar and P. Vickraman, Curr. Appl. Phys. 10, 880 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cap.2009.10.014
  9. D. Raoufi, A. Kiasatpour, H. R. Fallah, and A. S. Hassan Rozatian, Appl. Surf. Sci. 253, 9085 (2007). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2007.05.032
  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). https://doi.org/10.5757/JKVS.2009.18.2.097
  11. M. Higuchi, S. Uekusa, R. nakano, and K. Yokogawa, J. Appl. Phys. 74, 6710 (1993). https://doi.org/10.1063/1.355093