Porównanie pomiarów chropowatości tlenku indowo-cynowego (ITO) mikroskopem sił atomowych i profilometrem optycznym

• Autorzy: Janeczek K. , Araźna A. , Futera K. , Kozioł G. , Stęplewski W. , Lipiec K.

Warianty tytułu

EN

Comparison of ITO roughness measurements by atomic force microscope and optical profiler

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warstwa tlenku indowo-cynowego (ITO) naniesiona na podłoże giętkie lub sztywne znajduje obecnie zastosowanie do wytwarzania organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED) lub organicznych ogniw fotowoltaicznych (OPV). Zazwyczaj przed nałożeniem warstw funkcjonalnych wykonywanej struktury, ITO jest poddawane czyszczeniu. W artykule opisano wyniki badań chropowatości warstwy ITO metodą mikroskopii sił atomowych i profilometrii optycznej. Badane próbki przed pomiarami poddano czyszczeniu alkalicznemu lub czyszczeniu w acetonie i alkoholu etylowym lub alkoholu izopropylowym. Niezależnie od zastosowanej techniki pomiarowej wszystkie metody przygotowania powierzchni ITO powodowały wzrost jej chropowatości w stosunku do próbki w stanie dostawy. Stwierdzono również, że wartości chropowatości zmierzonej profilometrem optycznym były wyższe niż uzyskane mikroskopem sił atomowych.

EN

Indium tin oxide (ITO) layers evaporated on elastic or rigid substrates are currently used for manufacturing organic light-emitting diodes (OLED) or organie photovoltaic cells (OPV). Before functional layers of a fabricated device are deposited on ITO substrate its surface is usually cleaned. In this paper, the results of ITO layer roughness measurements by atomic force microscopy and optical profiler are reported. The specimens were treated with alkaline cleaning or ultrasonic degreasing in acetone and ethyl or isopropyl alcohol. Irrespective of measurement technigue all treatment methods lead to increase of ITO surface roughness when compared to the untreated sample. It was affirmed that the values of ITO roughness measured with optical profilometry were higher than measured with atomic force microscopy.

Słowa kluczowe

PL

ITO; OLED; OPV; chropowatość powierzchni; AFM; profilometr optyczny

EN

ITO; OLED; OPV; surface roughness; AFM; optical profile

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 4
• Strony: 84--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr.

Twórcy

autor

Janeczek K.

autor

Araźna A.

autor

Futera K.

autor

Kozioł G.

autor

Stęplewski W.

autor

Lipiec K.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] Alsaid D. A., Rebrosova E., Joyce M., Rebros M., Atashbar M., Bazuin B.: Gravure Printing of ITO Transparent Electrodes for Applications in Flexible Electronics. Journal of Display Technology, nr 8 (7), str. 391-396, 2012.
• [2] Venkatachalam S., Hayashi H., Ebina T., Nakamura T., Nanjo H.: Preparation and characterization of ITO, NPB and Alq3 thin films on transparent clay substrate for flexible OLED applications. Proc. of 19th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices, str. 37-40, 2012.
• [3] Bhuiyan M. T. A., Rahman M. M.: Analysis of transparent multiwall CNT-ITO hybrid anode in Organic Photovoltaic Cell. Proc. of International Conference on Informatics, Electronics & Vision, str. 451-454, 2012.
• [4] Barnes T. M., Bergeson J. D., Tenent R. C., Larsen B. A., Teeter G., Jones K. M., Blackburn J. L., van de Lagemaat J.: Carbon nanotube network electrodes enabling efficient organic solar cells without a hole transport layer. Applied Physics Letters, nr 96/24, str. 243309-243309-3, 2012.
• [5] Araźna A., Kozioł G., Janeczek K., Futera K., Stęplewski W.: Ocena chropowatości powierzchni tlenku indowo-cynowego (ITO). Elektronika, nr 8, str. 29-30, 2012.
• [6] Kozioł G., Janeczek K., Araźna A., Futera K., Stęplewski W.: Wykorzystanie technologii organicznych diod elektroluminescencyjnych do budowy źródeł światła. Elektronika, nr 8, str. 64-68, 2012.
• [7] Araźna A., Kozioł G., Janeczek K., Futera K., Stęplewski W.: Investigation of surface properties of treated ITO substrates for organic light-emitting devices. Journal Material Science: Materials in Electronics, nr 24/1, str. 267-271, 2013.
• [8] Castro-Rodriguez R., Oliva A. I., Sosa V., Caballero-Briones F., Pena J. L.: Effect of indium tin oxide substrate roughness on the morphology, structural and optical properties of CdS thin films. Applied Surface Science, nr 161, str. 340-346, 2000.
• [9] Kavei G., Zare Y., Mohammad G. A.: Evaluation of surface roughness and nanostructure of indium tin oxide (ITO) films by atomic force microscopy. Scanning, nr 30/3, str. 232-239, 2008.
• [10] Y. Wei, C. Wu, Z. Dong: A Height Error Compensation Method Based on Contact Mode AFM. Proc. of the 8th World Congress on Intelligent Control and Automation Jinan, China, str. 2035-2040, 2010.
• [11] Wang X., Li J., Shi S., Song X., Cui J., Sun Z.: Microstructure and opto-electric properties of Cu/ITO thin films. Journal of Alloys and Compounds, nr 536, str. 231-235, 2012.
• [12] Optical Profilometry. Materials Characterization Lab, Pennsylvania State University (http://www.mri.psu.edu/facilities/mcl/techniques/optProfilometry.asp).
• [13] Sikora A., Bednarz L.: Direct measurement and control of peak tapping forces in atomic force microscopy for improved height measurements. Measurement Science and Technology, nr 22, ID artykułu 094005, 8 str., 2011.
• [14] Instrukcja profilometru optycznego WYKO NT 2000, Veeco Instruments.
• [15] Zhong Z. Y., Jiang Y. D.: Surface modification and characterization of indium-tin oxide for organic light-emitting devices. Journal of Colloid and Interface Science, nr 302/2, str. 613-619, 2006.
• [16] Besbes S., Ouada H. B., Davenas J., Ponsonnet L., Jaffrezic N., Alcouffe P.: Effect of surface treatment and functionalization the ITO properties for OLEDs. Material Science and Engineering C, nr 26/2-3, str. 505-510, 2006.
• [17] Jahanmir J., Wyant J. C.: Comparison of surface roughness measured with an optical profiler and a scanning probe microscope. Proc. of SPIE, nr 1720, str. 111-118, 1992.
• [18] Poon C. Y., Bhushan B.: Comparison of surface roughness measurements by stylus profiler. AFM and non-contact optical profiler. Wear, nr 190, str. 76-88, 1995.
• [19] Li N., Wang F., Zhao X.: Effect of tip shape on line edge roughness measurement based on atomic force microscopy. Review of Scientific Instruments, nr 81, str. 123703/1-3, 2010.