초록 close

Ga을 치환 고용시킨 ZnO(GZO) 박막을 GZO 세라믹 타켓을 사용하여 직류 마그네트론 스퍼터법에 의해 기판온도 (RT, 400℃), 잔류 H2O 분압 (PH2O; 1.61x10-4 ~ 2.2x10-3 Pa), H2 가스 첨가(8.5%), 캐소드의 자장강도(250, 1000G)등의 다양한 조건하에서 제작했다. 기판 가열 없이 100% Ar를 사용한 경우, PH2O가 1.61x10-4 Pa에서 2.2x10-3 Pa로 증가 했을 때, 박막의 결정립 크기는 24nm에서 3nm로 감소했으며, 비저항은 3.0x10-3에서 3.1x10-2 Ωcm로 크게 증가함을 보였다. 그러나, 8.5% H2를 Ar 가스에 혼합하여 제막한 결과, GZO 박막의 전기적 특성은 PH2O의 증가에도 불구하고 변화 없이 나타났다. 또한 캐소드의 자장강도를 250G에서 1000G로 증가시킨 경우, GZO 박막의 결정성 및 전기적 특성은 PH2O와 상관없이 크게 향상 되었으며, 이것은 플라즈마 임피던스의 감소에 따른 박막 손상의 감소에 기인한다고 생각된다.


Gallium doped Zinc Oxide(GZO) films were deposited by dc magnetron sputtering using a GZO ceramic target at various conditions such as substrate temperature (RT, 400), residual water pressure (PH2O; 1.61x10-4 ~ 2.2x10-3Pa), introduction of H2 gas (8.5%), and different magnetic field strength(250, 1000G). GZO films deposited without substrate heating showed clear degradation in film crystallinity and electrical properties with increasing PH2O. The resistivity increased from 3.0x10-3 to 3.1x10-2Ωcm and the grain size of the films decreased from 24 to 3nm when PH2O was increased from 1.6x10-4 to 2.2x10-3Pa. However, degradation in electrical properties with increasing PH2O was not observed for the films deposited with introduction of 8.5% H2. When magnetic field strength of the cathode increased from 250G to 1000G, crystallinity and electrical properties of GZO films improved remarkably about all the PH2O. This result could be attributed to the decrease in film damage caused by the decrease in plasma impedance.