박막재료의 제작과 평가 Down UL

박막재료의 제작과 평가 Down

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박막재료의 제작과 평가

박막재료의 제작과 평가

박막재료의 제작과 평가

목차

° 실험 목적

° 실험 관련 이론

° 실험 방법

° 실험 결과

° 결과에 대한 고찰

1. 실험 목적

ITO에 대한 기본적인 이론을 숙지하고, 직접 제작을 통해 제작 과정과 막 특성 평가를 통해 실제 ITO와의 차이를 비교해보고 고찰하자.

2. 실험 관련 이론

▒ 스퍼터링

스퍼터링은 스퍼터링 가스를 진공챔너 내로 주입하여 박막으로 입힐 타겟물질과 충돌시켜 플라즈마를 생성시킨 후 이를 기판에 증착시키는 방법이다. 일반적으로 사용되는 스퍼터링 가스는 Ar을 사용한다. 스퍼터 장치는 음극에 타겟을, 양극에 기판을 연결한다. 전원을 공급하면 주입된 스퍼터링 가스(Ar)는 음극 쪽에서 방출된 전자와 충돌하여 여기상태의 Ar+로 되고 이 여기된 가스는 음극인 타겟 쪽으로 끌리며 충돌하고 플라즈마가 발생한다. 절연체와 같은 부도체는 교류 전원을 사용하여 박막을 만드는데, 교류전원은 13.56 ...박막재료의 제작과 평가

목차

° 실험 목적

° 실험 관련 이론

° 실험 방법

° 실험 결과

° 결과에 대한 고찰

1. 실험 목적

ITO에 대한 기본적인 이론을 숙지하고, 직접 제작을 통해 제작 과정과 막 특성 평가를 통해 실제 ITO와의 차이를 비교해보고 고찰하자.

2. 실험 관련 이론

▒ 스퍼터링

스퍼터링은 스퍼터링 가스를 진공챔너 내로 주입하여 박막으로 입힐 타겟물질과 충돌시켜 플라즈마를 생성시킨 후 이를 기판에 증착시키는 방법이다. 일반적으로 사용되는 스퍼터링 가스는 Ar을 사용한다. 스퍼터 장치는 음극에 타겟을, 양극에 기판을 연결한다. 전원을 공급하면 주입된 스퍼터링 가스(Ar)는 음극 쪽에서 방출된 전자와 충돌하여 여기상태의 Ar+로 되고 이 여기된 가스는 음극인 타겟 쪽으로 끌리며 충돌하고 플라즈마가 발생한다. 절연체와 같은 부도체는 교류 전원을 사용하여 박막을 만드는데, 교류전원은 13.56 ㎒의 주파수를 가지며 이를 RF라 한다. 이러한 교류 전원을 사용하는 스퍼터링 법을 교류스퍼터링(RF sputtering)이라 한다.

▒ ITO

ITO는 에 를 고용시켜 제조한 재료로서 가시광선 영역에서는 투광 특성이, 적외선 영역에서는 반사특성이 우수하며 비교적 낮은 전기저항을 갖는 상온에서 안정한 산화물이다. ITO는 결정구조에서 In 자리에 Sn이 치환고용된 형태를 갖고있다. ITO의 전기전도성이 최대화인 적정 의 첨가량은 5~10wt%로 알려져 있으며, 그 이상의 가 첨가되면 의 화합물이 생성되거나 자유전자의 움직임을 막으면서 전기적 특성을 저하시킨다. 또한 ITO의 전기적 특성은 내부 산소 공공에 직접적인 영향을 받으며, ITO에서 Sn이 3at% 미만으로 도핑되어 있을 때는 첨가된 dopant보다 전체 carrier의 농도가 크게 나타나지만 3at% 이상 도핑할 경우 dopont의 농도가 carrier의 농도보다 크게 나타나는 현상을 보인다. 즉, ITO는 어떤 고체의 구성비가 다소 변하는 것에 의한 전도특성이 나타나며, 일정량 이상의 도핑이 전도특성에 주된 공헌을 하고 있다.

▒ 면저항 측정기

면저항 측정기는 ITO와 같은 물질의 물성과 막의 증착상태를 확인하는 중요한 평가방법이다. 면저항 측정원리는 옴의 법칙(V〓IR)을 따르고 있다. 시료에 전류를 흘려주면 시료의 저항에 의해 전압강하가 발생하는데 이때 전압을 측정하여 저항을 구하는 방법이다. 즉, 알고 있는 전류(I)를 저항(시료:R)에 흘려주고 이때 두 지점간의 전압(V)을 측정하여 옴의 범칙에 따라 저항을 구하는 방법이다. 단, 이 때의 저항은 선저항이기 때문에 여러 가지 보정계수(시료크기, 두께, 온도)를 적용하여 면저항으로 환산하는 방법이다.

▒ 분광계

자외선과 가시광선 영역에 해당하는 파장을 가지는 빛은 분자가 가진 전자에 에너지를 주어 더 높은 에너지 준위를 갖게하는 에너지를 가진다. 이 에너지는 분자마다 다르며 고유한 값을 갖고 분자마다 잘 흡수하는 파장의 빛이 다르기 때문에 이를 활용한 것이 분광계이다.

분광계의 사용 용도는

1. 넓은 범위의 파장의 빛을 투과시키면서 흡광도를 측정하여 흡광도가 특히 높은 파장을 찾아 물질의 정성적인 분석, 즉 이 용액에는 어떤 물질이 혹은 몇 가지의 물질이 들어있다는 식의 분석을 하거나,

2. 어떤 분자가 잘 흡수하는 특정한 파장의 빛을 투과시켜 흡광도를 측정함으로서 그 분자의 정량적인 분석, 즉 이 용액에는 이 물질이 얼마나 들어있다는 식의 분석에 이용된다.

4. 실험결과

1) 면저항 측정

2) 투과도 측정

5. 결과에 대한 고찰

1) 면저항 측정

제작한 ITO 박막의 면저항을 면저항기를 이용하여 면에 걸리는 저항이 얼마인지를 측정하였다. 단위를 보면 ohm/sq 인데 이는 스퀘어 (정사각형), 즉 단위면적당 저항이 얼마인지를 나타낸다. 측정값을 보면 1291,

[문서정보]

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파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 박막재료의 제작과 평가

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