Wachstum und Charakterisierung von ITO-Dunnschichten durch Magnetronsputtern

In dieser Studie wurden dünne Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Filme sowohl mit DC- als auch mit RF-Magnetron-Sputtertechniken aufgewachsen. Um die Abscheidungsrate von ITO zu kennen, wurde das System sowohl für DCMS als auch für RFMS kalibriert. Anschließend wurde ITO auf einem Glassubstrat mit einer Dicke von 70 nm und 40 nm unter Änderung der Substrattemperatur gezüchtet. Der Einfluss der Substrattemperatur, der Schichtdicke und der Sputtermethode auf die strukturellen, elektrischen und optischen Eigenschaften wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Substrattemperatur und die Schichtdicke die Schichteigenschaften wesentlich beeinflussen, insbesondere die Kristallisation und den spezifischen Widerstand. Die dünnen Schichten, die bei einer Temperatur von weniger als 150 oC gewachsen sind, zeigten eine amorphe Struktur. Mit der weiteren Erhöhung der Substrattemperatur wurde jedoch eine Kristallisation festgestellt. Die Bandlücke von ITO wurde bei einer Substrattemperatur von 150 °C mit etwa 3,64 eV berechnet und vergrößerte sich mit zunehmender Substrattemperatur. Die elektrischen Messungen ergaben einen spezifischen Widerstand bei Raumtemperatur von 1,28×10-4 und 1,29×10-4 D-cm für DC- bzw. RF-gesputterte Schichten. Wir haben auch die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes und des Hall-Koeffizienten der Filme gemessen und die Ladungsträgerkonzentration und die Hall-Mobilität berechnet.