본 연구에서는 RF/DC Magnetron Sputter를 이용하여 유리기판에 AZO와 Ag를 이용한 다층 박막을 증착하고, Ag 박막의 두께 및 위치에 따른 AZO/Ag 박막과 AZO/Ag/AZO 박막의 각각 구조적, 전기적, 광학적 특성 변화를 비교 고찰하였다.
1) 상온에서 증착된 AZO/Ag 적층 박막은 Ag 층의 두께가 증가함에 따라 동일하게 전하농도가 증가하고 비저항이 감소하였다. Ag 두께가 15 nm 일 때 표면거칠기는 가장 낮았고, Ag 의 두께가 10nm 일 때, 투과도는 가장 높았다. Ag 완충층의 두께 가 15 nm 되면서 완충층의 결정화에 의한 AZO 박막의 평탄화 향상으로 표면거칠 기가 감소하였다. 이를 토대로 Figure of merit 수치를 비교한 결과 100 nm 두께 를 갖는 단일 AZO 박막은 2.30 × 10-4 Ω-1 을 나타내었으며, AZO 100 nm/Ag 10 nm 적층구조를 갖는 박막이 1.25 × 10-2 Ω-1 수치를 나타내어 보다 높은 전기 적, 광학적 물성을 가짐을 알 수 있었다.
2) 상온에서 증착된 AZO/Ag/AZO 다층 박막의 경우, Ag 층의 두께에 따라 전하 농도 및 비저항이 비례하여 증가하였다. 구조적으로 Ag 중간층의 두께가 증가됨에 따른 상대적 결정립이 성장하여 상부 AZO 박막의 결정화에 기여하였다. 표면거칠 기는 Ag 중간층의 두께가 15nm 되면서 중간층의 결정화에 의한 AZO 박막의 평탄 화 향상으로 표면거칠기가 감소하였으며, 가시광 영역의 투과도의 경우 Ag 중간층 의 Anti-reflection 코팅의 효과로 광 투과도가 가장 높은 값을 나타내었다. 그 결 과로 단일 AZO 박막과 AZO/Ag/AZO 다층박막과의 전기적, 광학적 물성 비교를 위 해 Figure of merit 수치를 비교한 결과, Ag 중간층이 15 nm 일 때 가장 높은 7.20 × 10-2 Ω-1 값을 나타내었다.
AZO 박막에 적절한 Ag 두께와 위치변화는 따른 박막의 표면 특성 및 전기적, 광 학적 물성 향상에 도움이 됨을 알 수 있었다. Ag 층의 두께가 증가할수록 전기적 특성이 동일하게 증가하였으나, Ag 층이 중간층으로 역할을 할 때 더 좋은 광학적 특성을 보임에 따라 Ag 층이 중간층일 때 더 좋은 물성 향상을 나타냄을 확인 할 수 있었다.
또한 기존 물성향상을 위한 TCO 재료들의 열처리 제어 문제 해결을 위해 금속 박막 층의 적층공정으로 ITO 대체 재료 및 좋은 물성을 갖는 전극에 대한 공정 개 발을 할 수 있었다.
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