Transport and optical properties of indium tin oxide films fabricated by reactive magnetron sputtering

Indium tin oxide (ITO) thin films (170 nm) were grown by DC magnetron sputtering deposition on Coming glass substrates without a post annealing. The electrical transport and optical properties of the films have been investigated as a function of deposition temperature $T_{s}$ (10$0^{\circ}C$$\leq$ $T_{s}$$\leq$35$0^{\circ}C$) and oxygen partial pressure $P_{o_{2}}$, (0 $P_{o_{2}}$ $\leq$ 10$^{-5}$ torr). Films were deposited from a high density (99% of theoretical density) ITO target (I $n_2$ $O_3$: Sn $O_2$= 90 wt% : 10 wt%) made of ITO nano powders. With an increase of $T_{s}$ the electrical resistivity p of ITO thin films was found to decrease, but the mobility $\mu$$_{H}$ was found to increase. The carrier density nu shows the maximum value of 6.6$\times$10$^{20}$ /㎤ at $T_{s}$ = 30$0^{\circ}C$. At fixed Is, with an increase of the oxygen partial pressure, $n_{H}$ and $\mu$$_{H}$ were found to decrease, but p was found to increase. The minimum resistivity and maximum mobility values of the ITO films were found to be 0.3 mΩ.cm and 39.3 $\textrm{cm}^2$/V.s, respectively. The visible transmittance of the ITO films was above 80%.. 80%..

제작 온도 및 산소 분압에 의존하는 인듐 주석 산화물의 전기적, 광학적 성질

자체 제작한 고밀도(이론 밀도의 99%) ITO(I $n_2$ $O_3$:Sn $O_2$=90 wt%) 타깃과 직류 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 산소분압 $P_{o_{2}}$ (0 $P_{o_{2}}$ $\leq$$10^{-5}$ torr)와 성장 온도 Ts(10$0^{\circ}C$ $T_{s}$$\leq$35$0^{\circ}C$)를 변화시키면서 ITO 박막을 제작하고 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ITO박막의 비저항은 제작 온도가 증가함에 따라 감소하다가 $T_{s}$=30$0^{\circ}C$일 때 최저 비저항값 0.30 mΩ.cm를 나타내었고 $T_{s}$>30$0^{\circ}C$ 이상에서는 약간 증가하였다. $T_{s}$=30$0^{\circ}C$에서 제작한 ITO 박막의 최대 전하 농도는 6.6$\times$$10^{20}$ /㎤이었다. $T_{s}$를 고정하고 ITO 박막 제작 시 사용한 산소분압이 증가함에 따라 전하농도, 전하유동도는 급격하게 감소하여 비저항이 크게 증가하는 것으로 나타났다 ITO박막의 최저 비저항과 최대 전하 유동도는 각각 0.3 mΩ.cm와 39.3 $\textrm{cm}^2$/V.s였다. 또한 가시광 영역 (400~700 nm)에서 ITO박막의 광투과도는 80~90%로 높게 나타났다.나타났다.