• Title/Summary/Keyword: ITO표면

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Characteristics of ITO with surface treatment by N2, O2, Ar Plasma and UV (질소, 산소, 아르곤 플라즈마와 자외선에 의하여 표면 처리한 ITO의 특성)

  • Bae, Gyeong-Tae;Jeong, Seon-Yeong;Gang, Seong-Ho;Kim, Hyeon-Gi;Kim, Byeong-Jin;Ju, Seong-Hu
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.90-90
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    • 2018
  • 디스플레이는 다수의 가로 전극과 세로 전극으로 구성되고, 전극에 신호를 주어 동작하도록 하는 원리이다. 이 디스플레이에는 전기가 통하고 투명한 전극이 필수적으로 사용되고 있고, 대표적인 투명 전극으로 ITO (Indium Tin Oxide)가 있다. ITO 박막은 $In_2O_3$에 Sn을 첨가하여 $Sn^{4+}$ 이온이 $In^{3+}$ 이온을 치환하고 이 과정에서 잉여 전자가 전기전도에 기여하는 구조이다. ITO 박막은 표면 처리 방법에 따라 표면 상태가 크게 변화한다. 플라즈마를 이용한 표면 처리는 환경오염이 적으며 강도, 탄성률 등과 같은 재료의 기계적 특성을 변화시키지 않으면서 표면 특성만을 변화시킬 수 있는 방법으로 알려져 있다[1]. UV (Ultraviolet)를 조사한 표면처리는 ITO 표면의 탄소를 제거하고, 표면 쌍극자를 형성하며, 표면의 조성을 변화시킬 수 있으며, 페르미 에너지 준위를 이동시킬 수 있어 ITO의 일함수를 증가시킬 수 있다[2]. ITO에 대한 다양한 연구가 수행되었음에도 불구하고 보다 다양한 관점에서의 연구가 지속될 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 조건으로 표면 처리한 ITO 표면의 일함수, 면저항, 표면 형상, 평탄도, 접촉각 등에 대해 알아보고자 한다. 세정한 ITO, 세정 후 UV 처리한 ITO (UV 처리 시간 2분, 4분 6분, 8분), 세정 후 $N_2$, $O_2$, Ar의 공정 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO로 표면 처리 조건을 변화하였다. 표면 처리한 ITO의 특성은 Kelvin Probe를 이용한 일함수, 물방울 형상의 각도를 측정한 접촉각, AFM (Atomic Force Microscope)을 이용한 평탄도, 가시광선 (380~780 nm) 파장에 대한 투과도와 면저항을 측정하였다. 접촉각은 세정한 ITO의 경우 $45.5^{\circ}$에서 세정 후 UV를 조사한 ITO의 경우 UV 8분 조사 시 $27.86^{\circ}$로 감소하였고, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO는 모두 $10^{\circ}$ 미만을 나타내었다. 플라즈마 처리에 의하여 접촉각이 현저하게 개선되었다. ITO의 면저항은 표면 처리 조건에 따라 $9.620{\sim}9.903{\Omega}/{\square}$로 그 차이가 매우 적어 표면처리에 의하여 면저항의 변화는 없는 것으로 판단된다. 가시광선 영역에서의 투과도는 공정 조건에 따라 87.59 ~ 89.39%로 그 차이가 적어 표면처리에 의한 변화를 나타내지는 않은 것으로 판단된다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 $R_{rms}$는 세정한 ITO의 경우 4.501 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 2.797, 2.659, 2.538, 2.584 nm로 평탄도가 개선되었다. $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우 평탄도 $R_{rms}$는 2.49, 4.715, 4.176 nm로 사용한 가스의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 Ra는 세정한 ITO의 경우 3.521 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 1.858, 1.967, 1.896, 1.942 nm를, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우는 1.744, 3.206, 3.251 nm로 평탄도 $R_{rms}$와 유사한 경향을 나타내었다.

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Characterization of ITO surfaces treated by the remote plasma (원거리 플라즈마에 의해 처리된 ITO 표면 상태의 특징)

  • 김석훈;김양도;전형탁
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.130-130
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    • 2003
  • 일반적으로 Indium tin oxide (ITO)는 유기EL 소자 제작 공정에서 필수 불가결한 물질로 알려져 있다. ITO는 정공 수송의 기능을 하게 되는데 정공 주입의 효율을 향상시키기 위해서는 ITO 표면의 저 저항화와 ITO/유기박막 접합계면의 일함수 값의 적절한 균형이 중요하다. 그리고 현재 플라즈마를 이용한 ITO 기판의 세정은 산소 래디칼을 이용하여 표면을 산화하는 방식인 산소 플라즈마를 이용한 세정 방법이 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 ITO 표면의 탄소 오염물을 제거하여 저항특성을 향상시키기 위하여 원거리 산소와 수소 플라즈마 세정을 적용하였고, 그에 따른 탄소를 포함하는 오염물의 제거 효율과 산소와 수소 플라즈마로 처리된 ITO 표면의 특징을 기술하였다. 실험에 사용된 플라즈마 소스는 radio-frequency(RF) 플라즈마이고, 원거리 플라즈마 세정 시스템과 표면 분석 장비인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)가 in-situ로 연결되어 있는 진공장비로 분석을 하였다 플라즈마 세정 전에 전처리 세정을 시행하지 알았으며, 세정 후 in-situ XPS에 의해서 화학 조성 및 결합 구조의 변화를 분석하였다. 또한 일함수와 면저항 값을 측정하고 그에 따른 표면의 저항 특성 및 표면 전위에 관하여 세정 효율과 연관지어 해석하였다. 원거리 산소/수소 플라즈마 세정 후 ITO 표면의 탄소오염물이 검출한계 이하로 효과적으로 제거된 것을 in-situ XPS 분석 결과로 확인하였고, 플라즈마 처리 순서 및 플라즈마 파워를 변화하여 그에 따른 표면의 결합 상태 및 화학 조성의 변화를 비교 분석하였다.

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Study on ITO:Yb and ITO:Sm films Deposited by Magnetron Sputtering (마그네트론 스퍼터링법에 의해 증착된 ITO:Yb 및 ITO:Sm 박막의 연구)

  • Jo, Sang-Hyeon;Lee, Geon-Hwan;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.170-170
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    • 2009
  • DC 마그네트론 스퍼터링법에 의하여 ITO, ITO:Yb 및 ITO:Sm의 조성을 가지는 각각의 타겟을 사용하여 상온에서 박막을 증착한 후 후 열처리를 실시하였다. Yb 및 Sm이 첨가된 타겟을 사용하여 증착한 박막의 경우, 미세구조 및 전기적 특성, 표면거칠기 등은 ITO 박막내의 불순물의 함량에 크게 의존한다는 것을 알 수 있었다. 이것은 새로운 불순물의 첨가에 따른 ITO 박막의 결정성의 저하에 기인한다고 생각된다.

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ITO 표면의 자기 조립 단일막 형성에 의한 유기 발광 소자의 특성

  • Na, Su-Hwan;Mok, Rang-Gyun;Kim, Tae-Wan;Hong, Jin-Ung;Jeong, Dong-Hoe
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.168-169
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    • 2009
  • 본 연구에서는 ITO 표면 개질에 의한 유기 발광 소자의 특성 변화에 대해서 연구하였다. ITO 전극은 발광 소자의 투명 전극으로 널리 사용되고 있으며 이러한 발광 소자의 특성은 ITO의 표면 상태에 따라 민감하게 반응한다. ITO 표면 개질은 ITO와 유기물 사이의 쇼트기 장벽을 감소시키며, 전극과 유기물의 점착을 향상시켜 준다. 본 실험에서는 습식 처리 방식으로 self-assembled monolayer(SAM)을 사용하였다. 유기 발광 소자의 특성은 SAM 처리에 의해 향상 되었다. 유기 발광 소자는 ITO/SAM/TPD(50nm)/$Alq_3$(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)의 구조로 제작하였으며, ITO의 표면 특성은 일반적인 특성 기술에 의해 연구되었다. SAM 처리된 소자는 SAM 처리하지 않은 소자에 비해 구동 전압, 발광 세기, 외부 양자 효율 등이 향상되었다. ITO의 SAM 처리 시간을 0/10/15/20/25분으로 하여 소자를 제작하였다. 15분간 SAM 처리한 소자는 SAM 처리하지 않은 소자에 비해 외부 양자 효율과 전류 효율이 2.6배 상승하였다. 본 실험을 통하여 ITO 표면 위에 SAM층을 삽입한 걸과, 구동 전압, 발광 세기, 효율 등이 향상됨을 알 수 있었다.

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Changes in Work Function after O-Plasma Treatment on Indium-Tin-Oxide (산소 플라즈마로 처리한 ITO(Indium-Tin-Oxide)에 대한 일함수 변화)

  • 김근영;오준석;최은하;조광섭;강승언;조재원
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.171-175
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    • 2002
  • The change in work function was studied on Indium-Tin-Oxide(ITO) surface after O-plasma treatment using $\gamma$-Focused ion Beam($\gamma$-FIB). As the surface of ITO experienced more O-plasma treatment, both the surface resistivity and the work function got higher. Auger Electron Spectroscopy identified the increase of oxygen as well as the decrease of Sn. The rise of work function and surface resistivity is considered to be due to the change in oxygen and Sn on the surface of ITO.

Direct indium-tin oxide (ITO) nano-patterning using ITO nano particle solution (Indium-tin oxide (ITO) 나노 입자 용액을 이용한 직접 ITO 나노 패턴 제작 기술)

  • Yang, Gi-Yeon;Yun, Gyeong-Min;Lee, Heon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.247-247
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    • 2009
  • 본 연구에서는 indium-tin oxide (ITO) 나노 입자 용액을 이용하여 간단한 공정을 통해 ITO 나노 패턴을 직접적으로 제작하는 기술에 대한 연구를 진행하였다. 이를 이용하여 300nm급 ITO 나노 dot 패턴을 제작하는데 성공하였으며 이를 glass 표면에 구현하는데 성공하였다.

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Surface control and durability evaluation of CNT and ITO coated PET transparent electrode with different dry conditions (건조 상태에 따른 CNT 및 ITO로 코팅된 PET 투명전극의 표면 조절 및 내구성 평가)

  • Kwon, Dong-Jun;Wang, Zuo-Jia;Gu, Ga-Young;Park, Joung-Man
    • Composites Research
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    • v.24 no.5
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • Recently transparent electrodes using carbon nanotube (CNT) have been studied actively to replace conventional ITO. In this work, CNT or ITO coated poly(ethylene terephthalate) (PET) were prepared by controlling the surfaces since the cohesion degree depends upon drying conditions. As transparent electrode application, 3 drying temperatures were set as 20, 80, and $120^{\circ}C$ to produce the change of surface properties. Interfacial durability and electrical properties of prepared transparent electrodes were evaluated by electrical resistance measurement. Surface change with changing drying temperature was observed by FE-SEM, whereas the transparency change was measured by UV-spectroscopy. The electronic properties of nanoparticle coated surface were evaluated using cyclic voltametry method upon the surface change with controlled drying temperature. Durability of CNT coated surfaces was better than ITO coated ease. As drying temperature increased, better coated surface was prepared due to improved cohesion among nanoparticles, which resulted in increased electrical properties.

Fabrication of Graphene-modified Indium Tin Oxide Electrode Using Electrochemical Deposition Method and Its Application to Enzyme Electrode (전기화학 증착법을 이용한 그래핀 개질 Indium Tin Oxide 전극 제작 및 효소 전극에 응용)

  • Wang, Xue;Shi, Ke;Kim, Chang-Joon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.1
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • Graphene has a large surface area to volume ratio and good mechanical and electrical property and biocompatibility. This study described the electrochemical deposition and reduction of graphene oxide on the surface of indium tin oxide (ITO) glass slide and electrochemical characterization of graphen-modified ITO. Cyclic voltammetry was used for the deposition and reduction of graphene oxide. The surface of graphen-coated ITO was characterized using scanning electron microscopy and energy dispesive X-ray spectroscopy. The electrodes were evaluated by performing cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The number of cycles and scan rate greatly influenced on the coverage and the degree of reduction of graphene oxide, thus affecting the electrochemical properties of electrodes. Modification of ITO with graphene generated higher current with lower charge transfer resistance at the electrode-electrolyte interface. Glucose oxidase was immobilized on the graphene-modified ITO and has been found to successfully generate electrons by oxidizing glucose.

Nondestructive measurement of surface resistance of indium tin oxide(ITO) films by using a near-field scanning microwave microscope (근접장 마이크로파 현미경을 이용한 ITO 박막의 표면저항의 비파괴 관측 특성 연구)

  • Yun, Soon-Il;Na, Sung-Wuk;You, Hyun-Jun;Lee, Yeong-Joo;Kim, Hyun-Jung;Lee, Kie-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.137-141
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    • 2004
  • 저항특성이 다른 ITO박막의 구조특성과 표면특성을 XRD와 AFM(atomic force microscopy), SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 관측하였다. 접촉방식인 4단자 법을 사용하여 ITO박막의 표면전기저항을 측정하였다. 관측된 구조 및 표면특성을 바탕으로 비파괴 비접촉방식을 이용한 근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 얻은 ITO박막의 표면저항특성과 비교 연구하였다.

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