AZO 적층박막의 전기적, 광학적 특성에 관한 연구. Ag 두께에 따른 AZO/Ag 적층박막의 XRD 분석. Ag 두께에 따른 적층박막의 전기적 특성.
Ag 두께에 따른 AZO/Ag/AZO 다층박막의 전기적 특성. Ag 두께에 따른 AZO/Ag 적층박막의 거칠기 변화. Ag 두께에 따른 AZO/Ag 적층박막의 전기적 특성.
AZO/Ag/AZO 다층박막의 Ag 두께에 따른 전기적 특성.
이론적 배경
스퍼터링은 고에너지(>30eV) 압입자가 타겟과 충돌하여 타겟 원자에 에너지를 전달함으로써 타겟 원자가 방출되는 현상입니다. 스퍼터링은 이온 가속, 타겟과의 이온 충돌, 타겟 원자 방출의 세 가지 과정을 통해 발생합니다. 낮은 에너지의 입사 이온은 이진 또는 삼진 충돌을 통해 대상 표면에서 흩어집니다.
동시에 목표 원자에 의해 흩어집니다. 입사 입자 중 일부는 표적에서도 방출됩니다. 반면, 매우 높은 에너지의 이온은 타겟 표면에서 중화되어 타겟에 주입됩니다.
반응성 스퍼터링은 타겟에서 스퍼터링된 원자가 타겟을 활성화되거나 이온화된 상태로 남겨두기 때문에 가능합니다. 타겟에서 튀어나온 원자가 무작위로 날아가 기판 위에 응축되면서 얇은 막이 형성됩니다. 방전할 때에는 가스 압력이 높고 타겟에서 가스의 스퍼터링 원자 확산이 크기 때문에 기판을 타겟에 가까이 가져와야 합니다.
또한, 양극과 기판의 온도 상승으로 인해 타겟에서 열복사 및 2차 전자복사가 발생하게 된다. 글로우 방전은 DC 스퍼터링 장치에서 타겟과의 이온 충돌에 의해 생성된 2차 전자에 의해 지속됩니다. 이러한 2차 전자는 음극에 수직인 경로를 통해 양극에 접근합니다.
마그네트론 스퍼터링에서 자기장은 타겟 표면과 평행하므로 전기장과 수직입니다. 따라서 타겟에 균일한 증착 속도를 얻을 수 없습니다.
실험 방법
AZO와 Ag를 이용한 적층박막 및 다층박막의 증착조건. AZO와 Ag를 이용하여 증착한 박막의 전하밀도, 이동도, 저항을 홀효과 측정장치를 이용하여 측정하였다. AZO와 Ag를 사용한 박막 코팅의 전기 전도도는 박막에 존재하는 전하 농도와 이동도의 곱으로 계산됩니다.
주로 물질의 전도도를 측정하는데 사용되는 면저항(Rs)은 단위 면적당의 저항을 의미합니다. 면저항의 경우 4점 프로브를 사용하여 4개의 전극에서 2개의 중앙 전극에 일정한 간격으로 전압을 인가하고 2개의 외부 전극에 흐르는 전류를 측정합니다. 본 연구에서는 Ecopia의 HMS-3000 모델을 이용한 홀효과 분석을 통해 전하농도, 이동도, 저항률을 측정하였다.
X선 회절분석(XRD, RIGAKU RAD-3C 장비)을 통해 박막의 결정구조와 우선배향성을 확인하였다. 박막의 가시광선 투과도를 측정하기 위해 Spectro Photoneter(Cary 5000, Agilent) 자외선/가시광선/적외선 분광기 모델(UV-VIS-NIR spectrometer)을 이용하여 공기 중에서 측정하였다. 가시광선 영역의 높은 투과도는 박막의 두께, 박막층 내 캐리어의 농도, 증착된 박막 표면의 균일성, 결정화 정도에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 얇은 막과 표면의 거칠기.
투명전극용 박막의 표면이 거칠어지면 전기저항률이 증가하고 가시광선 흡수율이 높아지므로 TCO 박막의 표면거칠기는 투명전극 소재의 활용에 중요한 요소가 된다. Rms 값은 측정 횟수를 기판 단면 높이의 제곱으로 나눈 제곱근입니다. 이전 두 사례 모두 필름 두께에 의존했지만 필름 두께와 관계없이 방정식을 도출했습니다.
AZO/Ag 적층박막의 Ag 두께가 증가할수록 전하농도가 증가하였다. 따라서, AZO/Ag 적층박막의 전기전도도는 Ag층 두께의 증가에 비례함을 확인하였다. Ag 두께에 따른 AZO/Ag 적층박막의 전기적 특성.
Ag 두께에 따른 AZO/Ag 적층박막의 메리트값. 도 4-1은 AZO 박막과 AZO/Ag/AZO 다층박막의 X선 회절 패턴을 나타낸다. AZO/Ag/AZO 다층막의 표면 거칠기 분석.
Ag 두께에 따른 AZO/Ag/AZO 다층박막의 거칠기 변화. AZO/Ag/AZO 다층막의 전기적 특성 분석. 도 4-3은 Ag 두께 변화에 따른 AZO 및 AZO/Ag/AZO 다층박막의 전기적 특성 변화를 나타낸 것이다.
AZO/Ag/AZO 다층박막에서는 Ag의 두께가 증가할수록 전하농도가 증가하였다. 따라서, AZO/Ag/AZO 다층박막의 전기전도도는 Ag층 두께의 증가에 비례함을 확인하였다. AZO/Ag/AZO 다층막의 광학적 특성 분석.
AZO/Ag/AZO 다층박막의 Ag 두께 대비 평균 가시광선 투과율. AZO/Ag/AZO 다층박막의 Ag 두께 대비 값.
결론
