Effect of the Cu Bottom Layer on the Optical and Electrical Properties of In2O3/Cu Thin Films

Indium oxide ($In_2O_3$) single layer and $In_2O_3$/copper (Cu) bi-layer films were prepared on glass substrates by RF and DC magnetron sputtering without intentional substrate heating. In order to determine the effect of the Cu bottom layer on the optical, electrical and structural properties of $In_2O_3$ films, 3-nm-thick Cu film was deposited on the glass substrate prior to deposition of the $In_2O_3$ films. As-deposited $In_2O_3$ films had an optical transmittance of 79% in the visible wavelength region and a sheet resistance of 2,300 ${\Omega}/{\square}$, while the $In_2O_3$/Cu film had optical and electrical properties that were influenced by the Cu bottom layer. $In_2O_3$/Cu films had a lower sheet resistance of 110 ${\Omega}/{\square}$ and an optical transmittance of 71%. Based on the figure of merit, it can be concluded that the Cu bottom layer effectively increases the performance of $In_2O_3$ films for use as transparent conducting oxides in flexible display applications.

구리 기저 층이 In2O3/Cu 박막의 광학적, 전기적 특성에 미치는 영향

유리 기판 위에 RF와 DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 100 nm 두께의 $In_2O_3$ 단층 박막과 $In_2O_3$ 100 nm/Cu 3 nm의 두께를 갖는 적층박막을 증착하고, 구리 기저 층 증착에 따른 상부 $In_2O_3$ 박막의 광학적, 전기적 특성의 변화를 연구하였다. 상온에서 증착 된 $In_2O_3$ 박막의 가시광 투과도와 면 저항은 79%와 2,300 ${\Omega}/{\square}$이었다. 구리 기저 층의 광 흡수에 의하여, $In_2O_3$/Cu 적층박막의 가시광 투과도는 71%로 감소하였으나, 면 저항은 110 ${\Omega}/{\square}$로 측정되어 상대적으로 우수한 전기적 특성을 구할 수 있었다. 본 연구에서 Figure of Merit 분석을 통하여 구리 기저 층이 상부 $In_2O_3$ 투명전극의 전기적, 광학적 특성을 개선 할 수 있음을 확인하였다.