SiO2 버퍼 층의 두께에 따른 PET 기판 위에 증착된 IZTO 박막의 특성 변화에 관한 연구

초록

전기 저항이 낮고 투과율이 높아LCD, LED, OLED 등의 디스플레이소자에서 TCO로 이용되고 있는 ITO에 Zn를 도핑하여 ITO의 문제점이었던 낮은 일함수, 고온에서의 증착, 그리고 거친 표면을 해결할 수 있는 IZTO 산화물반도체에 대한 연구가 되고 있다. 플렉시블한 디스플레이 소자를 만들기 위하여 PC, PMMA, PEN, PET, PES 등의 고분자 폴리머 기판이 이용된다. 본 연구는 플렉시블 디스플레이 소자를 만드는 과정에서 저온공정의 어려움을 해결하기 위한 연구로 PET 플라스틱 기판에 TCO를 증착하기 전에 SiO2 버퍼 층을 증착시켜 광학적, 전기적, 물리적 특성을 알아보기 위한 실험이다. PECVD로 SiO2 버퍼 층을10~50nm의 두께로 증착시킨 뒤RF 마그네트론 스퍼터링으로 상온에서 IZTO(In2O3 90 wt%; ZnO 5 wt%; SnO2 5 wt%) 산화물반도체를 약150 nm의 두께로 증착시킨 뒤 표면의 형태(AFM), 가시영역에서의 광 투과도, X선 회절 분석, 홀효과로 전기적 특성을 측정했다. PET기판 위에 증착된 IZTO는 비정질의 형태를 보였으며, SiO2 버퍼 층의 두께가50 nm일 때, 투과도는80.77%, 표면의 평균 거칠기(Ra)는 17.25 nm,전송자의 농도는, 8.84×10 20 (/cm3), 면저항은96.7(Ω/□), 그리고 성능지수는1.22 × 10 −3(Ω−1)으로 가장 좋은 값이 측정되었다. 높은 투과도를 가지며, 낮은 면저항을 가지므로 디스플레이용 투명소자로 적합함을 보인다.