Ionized Cluster Beam 증착방법을 이용한 Indium - Tin - Oxide(ITO) 박막의 제작과 그 특성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD) 방법을 이용하여 glass 기판 위에 indium을 증착하고, 동시에 tin을 thermal evaporation시켜 doping하면서 oxygen gas를 흘려주는 방식으로 ITO 박막을 제작하였다. 제작된 ITO 박막의 특성을 XPS, GXPD, 4-point-probe, Hall-effect 측정장치를 통하여 조사해 보았다. 그 결과 XPS 분석을 통하여 indium과 tin이 각각 산소와 결합한 형태인 In₂O₃와 SnO₂로 존재함을 알 수 있었고, GXRD spectrum 분석으로 박막내의 tin 함유량이 14%를 넘게 되면, 주 peak인 (222)면 이외에 다른 부 peak들과 함께 SnO₂ peak까지 확인되는 것으로 보아 일정량 이상의 Sn doping은 오히려 박막의 결정성 향상에 저해 요소가 됨을 알 수 있었다. 또한 박막의 전기적 특성을 알아보기 위하여 4-point-probe 와 Hall을 측정한 결과 가장 좋은 전기적 특성을 가진 시료의 경우 비저항이 p=3.55×10^(-4)Ω㎝ 이며 carrier mobility가 42.8㎠/Vsec 임을 확인할 수 있었고 가시광선 영역에서 90%이상의 투과율을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Indium-tin oxide (ITO) films were deposited on the glass substrate by the reactive-ionized cluster beam deposition(ICBD) method. In the oxygen atmosphere, indium cluster formed through the nozzle is ionized by the electron bombardment and is accelerated to be deposited on the substrate. And tin is simultaneously evaporated from the boron-nitride crucible. The characteristics of films were examined by the X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), glancing angle X-ray diffraction(GXRD) and the electrical properties were measured by 4-point-probe and Hall effect measurement system. From the XPS spectrum, it was found that indium and tin atoms combined with the oxygen to form oxide(In₂O₃ SnO₂). In the case of films with high tin-concentration, the GXRD spectra show that the main In₂O₃ peak of (222) plane, but also sub peaks( (440) peak etc.) and SnO₂ peaks were detected. From that results, it is concluded that the heavily dopped tin component (more than 14 at. %) disturbs to form In₂O₃(222) phase. Four-point-probe and Hall effect measurement show that, in the most desirable case, the transmittance of the films is more then 90% in visible range and its resistivity is p=3.55×10^(-4)Ω㎝ and its mobility is μ= 42.8 ㎠/Vsec.

목차 (Table of Contents)

• 요약
  
• Abstract
  
• 1. 서론
  
• 2. 실험장치 및 방법
  
• 3. 결과 및 분석
  
• 4. 결론
  
• 감사의 글
  
• 참고문헌