Struktura i właściwości warstw ITO wytwarzanych metodą reaktywnego rozpylania magnetronowego

• Autorzy: Dudek M.

Warianty tytułu

EN

Structure and properties of ITO films deposited by reactive magnetron sputtering

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania nad domieszkowanym cyną tlenkiem indu (ITO) są od wielu lat stymulowane potrzebą równoległego optymalizowania elektrycznych, optycznych i mechanicznych własności, jak również nowym wyzwaniem związanym z osadzaniem warstw na elastycznych plastikowych podłożach. W prezentowanej pracy systematycznie badano warstwy ITO osadzane metodą reaktywnego rozpylania z targetu będącego stopem indu i cyny. Zostało pokazane, że dodatkowa polaryzacja podłoża pozwala na efektywną kontrole poziomu naprężeń jak również struktury krystalicznej i kompozycji. Wolne od naprężeń warstwy posiadają wysoką transmitancje (>80%) i przewodnictwo (2 x 103 S/cm) były osadzone przy umiarkowanym bombardowaniem jonów. Wywołana jonami zmiana współczynnika załamania, współczynnika pochłaniania i ich wskroś profilu została ujawniona przy użyciu ellipsometru i spektrofotometru. Dyskutuje możliwy mechanizm wpływu bombardowania jonów i innych odnoszących się do plazmy zjawisk na modyfikacje własności warstw.

EN

Research on tin doped indium oxide (ITO) has for many years been stimulated by the need to simultaneously optimize the electrical, optical and mechanical properties, and by new challenges related to the deposition on flexible plastic substrates. In the present work, I systematically studied ITO films deposited by reactive sputtering from an indium-tin alloy target. I found that additional substrate biasing allow one to effectively control the level of stress as well as its crystalline structure and composition. Stress-free films possessing high transparency (>80%) and conductivity (2 x 103 S/cm) were deposited under moderate ion bombardment. Ion-induced changes in the refractive index, extinction coefficient, and their depth profiles were revealed by spectroscopic ellipsometry and spectrophotometry. I discuss possible mechanisms related to the modification of film properties due to ion bombardment and other plasma-based phenomena.

Słowa kluczowe

PL

struktura warstw ITO; właściwości; metoda reaktywnego rozpylania

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 935--938
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dudek M.

• Dudek, M. - Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łodźka,

Bibliografia

• [1] J. L. Yossen, "Transparent Conducting Films", Phys. Thin Films, 9, l (1977).
• [2] I. Hamberg, C.G. Granqvist, "Evaporated Sn-doped In2O3 films: basie optical properties and applications to energy-efficient windows", J. Appl. Phys., 60 (11), R123 (1986).
• [3] M. Bender, J. Trube, J. Stoollenwerk, "Deposition of transparent and conducting indium-tin-oxide films by the r.f.-superimposed DC sputtering technology", Thin Solid Films, 354, 100 (1999).
• [4] B. H. Lee, I. G. Kim, S. W. Cho, S. H. Lee, "Effect of process parameters on the characteristics of indium tin oxide thin film for flat panel display application", Thin Solid Films, 302, 25 (1997)
• [5] J. S. Kim, M. Granstrom, R. H. Friend, "Indium-tin oxide treatments for single- and double-layer polymeric light-emitting diodes: The relation between the anodę physical, chemical, and morphological properties and the device performance", J. Appl. Phys, 84, 6859 (1998).
• [6] R. Tahar, T. Bań, Y. Ohya, Y. Takahashi, "Electronic transport in tin-doped indium oxide thin films prepared by sol-gel techniąue", J. Appl. Phys, 83, 2631 (1998).
• [7] Z.W. Yanga, S.H. Hana, T.L. Yanga, Lina Yea, D.H. Zhangb, H.L. Maa, C.F. Cheng, "Bias voltage dependence of properties for depositing transparent conducting ITO films on flexible substrate" Thin Solid Films 366, 4 (2000)
• [8] M. Dudek, O. Zabeida, J.E. Klemberg-Sapieha, and L. Martinu, "lon-induced effects during reactive sputtering of ITO films", materiały konferencyjne 48th Annual SVC Technical Conference and Smart Materials Symposium, Denver, Colorado, Aprill 23- 28, 2005
• [9] M.Ohring, The Materials Science of Thin Films, Plenum Press, New York,1992, p.418,552
• [10] D. Dobrev, "lon-beam-induced texture formation in vacuumcondensed thin metal films", Thin Solid Films 92, 41 (1981)
• [11] J. E. Klemberg-Sapieha, L. Martinu, M. R. Wertheimer, P. Gunther, R. Schellin, C. Thielemann, and G. M. Sessler, "Plasma deposition of low-stress electret films for electroacoustic and solar celi applications", J. Vac. Sci. Technol. A 2775 14 (5) (1996)
• [12] S. G. Malhotra, Z. U. Rek, S. M. Yalisowe, J. C. Bilello, "Analysis of thin film stress measurement techniąues", Thin Solid Films 301, 45 (1997)
• [13] A. Perry, J. A. Sue, P. J. Martin, "Practical measurement of the residual stress in coatings", Surface and Coatings Technology 81, 17 (1996)
• [14] K. Zeng, F. Zhu, J. Hu, L. Shen, K. Zhang, H. Gong, "Investigation of mechanical properties of transparent conducting oxide thin films", Thin Solid Films 60, 443 (2003)