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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤영섭
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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최근 플렉시블 디스플레이 기술에 대한 요구가 증가되어, 가시광선 영역인 400~800nm에서 70% 이상의 높은 광 투과율을 가지며, 전기 전도도가 높은 물질을 Transparent Conductive Oxide(TCO)로 적용하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 플렉시블 디스플레이 소자를 구현하기 위해, 휠 수 있는 Polyethylene Terephthalate(PET), Polyether Sulfone(PES), Polyethylene Naphthalate(PEN), Polycarbonate(PC) 등의 고분자 플라스틱 기판을 이용할 수 있다.
본 논문에서는 상온에서 반 결정 상태인 PET기판에 SiO2 버퍼 층을 Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)을 이용하여 10~50nm의 두께, 전자 빔 증착 방법으로 100nm의 두께로 증착시킨 뒤, RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 In-Zn-Sn-O(IZTO, In 90wt%; Zn 5wt%; Sn 5wt%) 산화물반도체를 약 160nm 두께의 TCO 층으로 증착하였고, SiO2 버퍼 층의 두께가 IZTO 박막의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 가장 특성이 좋은 100nm 두께의 SiO2 버퍼 층 위에 IZTO의 증착 조건 중 RF 전력과 공정 압력을 변화하여 최적의 특성을 갖는 IZTO 공정조건을 조사하였다.
그 결과, 버퍼 층의 두께에 상관없이 모든 박막의 구조는 비정질의 특성을 보였다. 홀 이동도는 버퍼 층의 두께에 따른 변화는 거의 없었고, 버퍼 층의 두께가 100nm일 때 면 저항은 27.625(Ω/sq), 캐리어 농도는 1.79×1021/㎤, 그리고 가시 광 영역인 400-800nm 영역에서의 평균 투과율은 81.25%의 높은 투과율이 측정되었다.
이상의 결과를 토대로 성능지수를 측정한 결과, SiO2 버퍼 층의 두께가 100nm일 때 RF 전력을 50W, 공정 압력을 3mTorr에서 IZTO를 증착하였을 때, 4.53×10-3/Ω으로 최적의 특성을 나타냄을 확인하였다. 이상의 결과로부터 높은 전기 전도도와 광 투과율을 이용하여 투명한 플렉시블 디스플레이소자나 태양전지에 TCO로 적용 가능할 것으로 예상된다.
본 논문에서는 상온에서 반 결정 상태인 PET기판에 SiO2 버퍼 층을 Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)을 이용하여 10~50nm의 두께, 전자 빔 증착 방법으로 100nm의 두께로 증착시킨 뒤, RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 In-Zn-Sn-O(IZTO, In 90wt%; Zn 5wt%; Sn 5wt%) 산화물반도체를 약 160nm 두께의 TCO 층으로 증착하였고, SiO2 버퍼 층의 두께가 IZTO 박막의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 가장 특성이 좋은 100nm 두께의 SiO2 버퍼 층 위에 IZTO의 증착 조건 중 RF 전력과 공정 압력을 변화하여 최적의 특성을 갖는 IZTO 공정조건을 조사하였다.
그 결과, 버퍼 층의 두께에 상관없이 모든 박막의 구조는 비정질의 특성을 보였다. 홀 이동도는 버퍼 층의 두께에 따른 변화는 거의 없었고, 버퍼 층의 두께가 100nm일 때 면 저항은 27.625(Ω/sq), 캐리어 농도는 1.79×1021/㎤, 그리고 가시 광 영역인 400-800nm 영역에서의 평균 투과율은 81.25%의 높은 투과율이 측정되었다.
이상의 결과를 토대로 성능지수를 측정한 결과, SiO2 버퍼 층의 두께가 100nm일 때 RF 전력을 50W, 공정 압력을 3mTorr에서 IZTO를 증착하였을 때, 4.53×10-3/Ω으로 최적의 특성을 나타냄을 확인하였다. 이상의 결과로부터 높은 전기 전도도와 광 투과율을 이용하여 투명한 플렉시블 디스플레이소자나 태양전지에 TCO로 적용 가능할 것으로 예상된다.
목차
제 1장 서 론 1제 2장 이론적 배경 42.1. 기판 42.1.1. 유리 기판 42.1.2. 플라스틱 기판 72.2. 투명 전도막 132.2.1. ITO 132.2.2. AZO 142.2.3. ZnO 142.2.4. IGZO 142.2.5. IZTO 152.3. 투명 전도 막의 적용 162.3.1. 디스플레이 소자 162.3.2. 태양 전지 162.4. 박막 증착 방법 192.4.1. CVD 192.4.2. PVD 212.5. 측정 방법 232.5.1. 구조적 특성 232.5.2. 형태학적 특성 242.5.3. 전기적 특성 262.5.4. 광학적 특성 26제 3장 실험 방법 283.1. 버퍼 층의 두께에 따른 IZTO 박막의 특성 283.1.1. 세척 283.1.2. 버퍼 층의 증착 283.1.3. 투명 전도 막의 증착 283.2. IZTO 공정 조건에 따른 IZTO 박막의 특성 303.2.1. 버퍼 층의 증착 303.2.2. 투명 전도 막의 증착 303.3. 측정 323.3.1. 구조적 특성 323.3.2. 형태학적 특성 323.3.3. 전기적 특성 323.3.4. 광학적 특성 32제 4장 결과 및 논의 334.1. 버퍼 층의 두께에 따른 IZTO 박막의 특성 334.1.1. 구조적 특성 334.1.2. 형태학적 특성 354.1.3. 전기적 특성 374.1.4. 광학적 특성 404.1.5. 성능지수 424.2. IZTO 공정 조건에 따른 IZTO 박막의 특성 444.2.1. 구조적 특성 444.2.2. 형태학적 특성 464.2.3. 전기적 특성 484.2.4. 광학적 특성 504.2.5. 성능지수 52제 5장 결론 54참 고 문 헌 56
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