• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.6
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• pp.1069-1074
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• 2022

In this study, we prepared ITO thin films on the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer and investigated electrical and optical properties according to the change of SiO₂ buffer layer thickness (40~50nm). The ITO thin film fabricated on the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer exhibited a broad surface roughness with a small value ranging of 0.815 to 1.181nm, and the sheet resistance was 99.3 to 134.0Ω/sq. It seems that there is no problem in applying the ITO thin film to a capacitive touch screen panel. In particular, the average transmittance in the short-wavelength (400~500nm) region and the chromaticity (b^*) of the ITO thin film deposited on the Nb₂O₅(10nm)/SiO₂(40nm) double buffer layer showed significantly improved results as 83.58% and 0.05, respectively, compared to 74.46% and 4.28 of ITO thin film without double buffer layer. As a result, it was confirmed that optical properties such as transmittance in the short-wavelength region and chromaticity were remarkably improved due to the index matching effect in the ITO thin film with the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.10-10
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• 2010

가시광역에서 80% 이상의 높은 투과율과 전기전도성을 동시에 갖는 투명전도성 산화물(TCO) 박막은 LCD, PDP, OLED, 태양전지 등의 다양한 분야에 투명전극재료로서 사용되고 있다. 이들 TCO 박막은 Magnetron sputtering, Chemical vapor deposition, Pulse laser deposition, Ink jet등과 같은 다양한 방법으로 증착할 수 있지만, 대면적의 기판에 균일한 박막형성 및 박막과 기판의 높은 부착력등 양산성의 관점에서 우월성을 가지고 있기 때문에 생산라인에서는 DC magnetron sputtering법이 주로 사용되고 있다. 이 경우, 산화물 박막의 미세구조, 내부응력, 광학적 및 전기적 특성은 스퍼터링 과정에서 발생하는 고에너지 입자들의 기판입사 충격에 크게 의존하기 때문에 고품질의 TCO박막을 제작하기 위해서는 증착공정인자들의 제어는 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 대표적 TCO박막재료로서 $In_2O_3$계, ZnO계 및 $SnO_2$계를 들 수 있으며, 이들 중에서 Sn을 $In_2O_3$에 치환고용시킨 ITO박막의 경우, 전기적 및 광학적 특성이 상대적으로 우수하기 때문에 실용화 TCO박막으로서 가장 널리 사용되고 있다. 한편, Flexible display의 경우, 유연성의 폴리머기판위에 증착되는 TCO박막에 대하여 요구되는 특성으로는 높은 투과율 및 낮은 비저항은 물론, 박막표면의 평활도 (낮은 표면조도), bending에 대한 높은 기계적 특성 (낮은 내부응력), 수분침투에 대한 높은 barrier특성 및 저온공정 등을 들 수 있다. 그러나 높은 전기전도도를 가지는 ITO박막을 제작하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 증착온도가 필요하며, 이때 얻어진 다결정의 ITO박막은 높은 표면조도 및 bending시에 낮은 기계적 내구성이 문제점으로 지적되고 있다. 한편, 기판가열 없이 증착한 비정질 ITO박막은 낮은 표면조도, 높은 엣칭속도 및 양호한 식각특성을 나타내지만, 상대적으로 높은 비저항 및 기판과의 낮은 부착력 등이 지적되고 있다. 따라서 본 강연에서는 비정질 ITO박막의 결정화 온도 (약 $160^{\circ}C$) 이상에서도 비정질 구조를 유지하기 때문에 낮은 표면조도와 높은 엣칭속도를 가지면서 상대적으로 전기적 특성과 기계적 내구성이 개선된 새로운 고온형 비정질 TCO박막에 대한 최근의 연구성과를 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

투명전도 산화막(Transparent conducing oxide: TCO)은 태양 전지, 터치패널, 가스 센서 등 여러 분야에 적용할 수 있는 물질로서 전기 전도성과 광 투과성을 동시에 가진다. 높은 전기 전도성과 광 투과성을 가지는 Sb:$In_2O_3$(ITO)는 투명전도 산화막 재료로써 가장 일반적으로 사용되고 있으나 인듐의 매장량 한계로 인해 가격이 높다는 단점이 있다. 본 연구에서는 ITO 대체 TCO 물질인 Al doped ZnO(AZO)를 rf magnetron sputter를 이용하여 최적의 수소 도핑량을 찾아 ITO의 전기적 광학적 성질과 비교하였다. AZO 박막은(ZnO:Al2O3 2wt.%)타겟을 이용하여 heater 온도 250도에서 슬라이드 글래스 및 코닝 글래스에 증착시켰고 비교군인 ITO박막은 (In2O3:$SnO_2$ 10wt.%)타겟을 이용하여 수소 도핑 없이 350도로 증착시켰다. AZO 및 ITO 박막의 전기적 특성은 hall measurement를 이용하여 측정하였고, UV-VIS spectrophotometer로 광학적 특성을 측정하였다. 수소 도핑량이 증가함에 따라 AZO 박막의 캐리어 농도가 증가하여 전기적 특성이 향상되었고, 가시광 영역에서 높은 평균 투과도를 유지 하였다. AZO 박막과 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성을 비교한 결과, 최적 수소 도핑량을 가진 AZO 박막은 ITO 박막에 준하는 특성을 보였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.11
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• pp.1055-1061
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• 1999

Indium Tin Oxide (ITO) films were fabricated by vacuum deposition technique and their microwave shielding properties were investigated for the application to the transparent shield material. The vacuum coating was conducted in a RF co-sputtering machine. The film composition and structure associated with the sputtering conditions (argon and oxygen pressure. substrate temperature. RF input power) were investigated for the attainment of high electrical conductivity and good transparency. The electrical conductivity of IT0 films fabricated under the optimum deposition conditions (substrate temperature : $300^{\circ}C$. Ar flow rate : 20 sccm, Oxygen flow rate : 10 sccm, In/Sn input power : 50/30 W) showed 5.6$\times10^4$mho/m. The optical transparency is also considerably good. The microwave shielding properties including the dominant shielding mechanism are investigated from the electrical conductivity, thickness and skin depth of the ITO films. The total shielding effectiveness is then estimated to be 26 dB, which provides a suggestion that the IT0 films can be effectively used as the transparent shield material.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.206-206
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• 2011

투명 전도성 산화물 (TCO, Transparent Conductive Oxide) 박막을 태양전지에 적용하기 위해서는 우수한 전기 전도성 및 가시광 영역에서 높은 투과율을 가져야 한다. 대표적인 TCO 물질인 ITO (Indium tin oxide) 박막은 우수한 전기적, 광학적 특성을 가지고 있지만 $400^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 전기저항이 급격히 증가하게 되어 실제 태양전지 패널에 적용했을 때 전기적 특성이 저하된다. 따라서 태양전지용 TCO 박막을 개발 시, 뛰어난 고온 안정성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 고온 안정적 특성을 지니는 Ga3+를 도핑한 ZnO 계열 TCO인 GZO/ITO multi-layered 박막을 증착하였다. 또한 buffer layer의 두께 변화 및 구조 제어를 통한 최위층 박막의 전기적 특성 및 결정성을 조사하였으며 다층 박막의 계면 간 특성 및 굴절률 제어를 통한 광학적 물성을 연구하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.986-991
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• 2016

In this study, we prepared ITO thin films on $Nb_2O_5/SiO_2$ double buffer layer using DC magnetron sputtering method and investigated electrical and optical properties with various substrate temperatures (room temperature ~ $400^{\circ}C$). The resistivity showed a decreasing tendency, because crystallinity has been improved due to the enlarged grain size with increasing substrate temperature. ITO thin film deposited at $400^{\circ}C$ showed the most excellent value of resistivity and sheet resistance as $3.03{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$, $86.6{\Omega}/sq.$, respectively. In results of optical properties, average transmittance was increased but chromaticity ($b^*$) was decreased in visible light region (400~800nm) with increasing substrate temperature. Average transmittance and chromaticity ($b^*$) of ITO thin film deposited at $400^{\circ}C$ exhibited significantly improved results as 85.8% and 2.13 compared to 82.8% and 4.56 of the ITO thin film without buffer layer. Finally, we found that ITO thin film introduced $Nb_2O_5/SiO_2$ double buffer layer has a remarkably improved optical property such as transmittance and chromaticity due to the index matching effect.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1994.11a
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• pp.86-86
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• 1994

박막 EL소자의 투명전극으로 제작된 ITO막의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. Plama CVD방법으로 제작된 ITO막은 증착시 산소결핍으로 인한 비 다량결합(non-stochiometry) 에 의해 In이 석출되어 흑화현상이 일어나 전기전도도와 광투과율을 향상을 위해 산소분위기에서 30$0^{\circ}C$로 4분간 열처리를 행하였다. 한편 ITO막의 비저항 $\rho$와 광투과율 T를 Van der pauw법과 단색 분광계로 각각 측정하였다. 그 결과 상온에서 10-15$\Omega$/$\square$의 면저항과 400-1000nm의 파장영역에서 85-95%의 광투과율을 가져 박막 EL소자의 투명전극 조건을 만족하였다. 열처리에 대학 ITO막의 구조적 특성을 알아보기 위해 X-선회절장치(JEOL.JDX-8030)로 조사하였다. Fig.1은 X-선 회절 패턴을 나타낸다. 열처리후 ITO막은 상대적으로 최대 강도(peak intensity) 가 증가함으로써 열처리에 의해 결정성 향상이되었음을 알수 있다. Fig.2는 파장에 따른 ITO막의 광투과도를 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.209-209
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• 2012

고 해상도를 요구하는 차세대 디스플레이에서 ITO 박막은 매우 얇은 두께에서 높은 투과율과 고 전도성을 동시에 가져야 한다. 이러한 박막 물성을 함께 가지는 고품질 ITO 초박막을 제조하기 위해서 DC와 RF의 장점을 동시에 가지는 DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 다양한 $SnO_2$ 함량을 가진 ITO 초박막(~50 nm)을 증착하여 물성 및 미세 구조 변화를 관찰 하였다. 또한, 상온과 결정화 온도 이상에서 증착한 ITO 초박막의 $SnO_2$ 함량에 따른 박막의 전기적, 광학적 거동 및 미세구조의 변화를 확인하는 동시에, RF/(DC+RF) 중첩 비율에 따른 ITO 초박막의 물성 변화를 확인 하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.2 no.2
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• pp.9-18
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• 1995

LCD의 투명전극으로 사용되는 ITO박막의 반응성 스퍼터링 공정변수 및 열처리에 따른 저기적 특성과 광학적 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 90wt% In-10wt% Sn 합금 타겉을 사용한 반응성 스퍼터링으로는 LCD의 투명전극으로 사용하기 위한 100~300$\Omega$/$\square$의 면저항과 가시광선 영역에서 85%이상의 투과도 특성을 모두 만족하는 ITO 박막의 제조가 이루어지지 않았으나 30$0^{\circ}C$의 온도로 Ar 분위기에서 1시간 열처리에 의해 18$\Omega$/$\square$의 낮은 면저항과 가시광선 영역에서의 투과도 95%의 우수한 전기적, 광학적 특성을 갖는 ITO 박막 의 제조가 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.189-189
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• 2009

다양한 증착 조건에서 마그네트론 2원 동시 방전법을 이용하여 유리기판위에 ITO (10wt% $SnO_2$ 타겟과 $Yb_{2}O_{3}$ 타겟을 사용하여 증착한 ITO:Yb 박막의 구조적, 전기적 특성을 연구하였다. 스퍼터 가스로서는 Ar 가스를 사용하였고, RF power가 0W이고 어닐링온도가 $200^{\circ}C$일 때, 가장 낮은 비저항 $2.442{\times}10^{-4}{\Omega}cm$을 나타내었다. ITO:Yb 박막의 전기적 특성은 Hall 효과 측정장비, 박막의 결정구조는 X-선 회절(XRD), 광학적 특성은 UV 측정장비를 사용하여 측정하였다.