New Physics: Sae Mulli (새물리)

Korean Physical Society (한국물리학회)
권호 표지

Characteristics of ZnO Films Deposited on Plastic Substrates by Using Various RF Sputtering Powers

RF스퍼터의 POWER 변화에 따른 플라스틱 기판 위에 증착된 ZnO 박막의 특성 연구

Kim, J.J.;Park, J.Y.;Kim, H.S.;Lee, W.J.;Cho, C.R.
김준제;박준용;김홍승;이원재;조채룡

  • Published : 20090400
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Zinc oxide (ZnO) films were deposited on polycarbonate (PC) and polyethersulfone (PES) substrates by RF sputtering at room temperature. The effects of sputtering power in the range from 100 W to 200 W on the structural and the optical properties of the ZnO films on the plastic substrates were investigated. Regardless of the substrate type, the X-ray diffraction (XRD) measurements revealed that all of the ZnO films on plastic substrates had a (002) preferred orientation associated with the hexagonal phase. While the best ZnO film with respect to structural properties was obtained for a sputtering power of 175 W, the ZnO films deposited around 100 W showed stable optical transmittances over 85% in the visible range. The ZnO films deposited on PES substrates were better than those deposited on PC substrates with respect to both the structural and optical properties.

상온에서 RF스퍼터를 이용하여 PC (polycarbonate)와 PES (polyethersulfone) 플라스틱기판 위에 ZnO 박막을 증착하였다. 100W에서 200 W까지의 스퍼터 파워 변화에 따른 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성을 조사하였다. XRD측정에서는 기판의 종류와 관계없이, 모든 ZnO 박막에서 육방정계 구조의 (002) 면이 우선배향 증착되었고 구조적으로는 스퍼터 파워 175 W에서 증착된 ZnO 박막이 가장 우수한 특성을 나타내였다. 광학적으로는 스퍼터의 파워가 증가할수록 박막의 두께증가로 인한 광밴드캡 에너지의 감소가 나타났으며, 100W에서 증착된 ZnO 박막이 가시광 영역에서 85 % 이상의 광투과율을 보이며 가장 안정된 특성을 보였다. 기판에 따른 ZnO 박막의 특성은 PES기판이 PC 기판보다 구조적, 광학적으로 우수하였다.

Keywords

References

  1. Y. Natsume and H. Sakata, Thin Solid Films 372, 30 (2000) https://doi.org/10.1016/S0040-6090(00)01056-7
  2. C. Bundesmann, N. Ashkenov, M. Schubert, D. Spemann, T. Butz, E. M. Kaidashev, M. Lorenz and M. Grundmann, Appl. Phys. Lett. 83, 1974 (2003) https://doi.org/10.1063/1.1609251
  3. E. J. Egerton, A. K. Sood, R. Singh, Y. R. Puri, R. F. Davis, J. Pierce, D. C. Look and T. Steiner, J. Electron. Mater. 34, 949 (2005) https://doi.org/10.1007/s11664-005-0048-y
  4. J. Hu and R. G. Gordon, Sol. Cells 30, 437 (1991) https://doi.org/10.1016/0379-6787(91)90076-2
  5. G. E. Jellison and L. A. Boatner, Phys. Rev. 58, 3586 (1998) https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.3586
  6. M. Rebien, W. Henrion, M. Bar and Ch.-H. Fischer, Appl. Phys. Lett. 80, 3518 (2002) https://doi.org/10.1063/1.1479211
  7. D. G. Thomas, J. Phys. Chem. Solids 15, 86 (1959) https://doi.org/10.1016/0022-3697(60)90104-9
  8. M. Bender, E. Gagaoudakis, E. Douloufakis, E. Natsakou, N. Katsarakis, V. Cimalla, G. Kiriakidis, E. Fortunato, P. Nunes, A. Marques and R. Martins, Thin Solid Films 418, 45 (2002) https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00588-6
  9. E. S. Jung, J. Y. Lee, H. S. Kim and N. W. Jang, J. Korean Phys. Soc. 47, 480 (2005)
  10. N. H. Kim and H. W. Kim, Materials Letters 58, 938 (2004) https://doi.org/10.1016/j.matlet.2003.07.040
  11. S. T. Tan, B. J. Chen, X. W. Sun, W. J. Fan, H. S. Kwok, X. H. Zhang and S. J. Chua, J. Appl. Phys. 98, 013505 (2005) https://doi.org/10.1063/1.1940137
  12. B. Feddesa, A. M. Vredenbergb, J. G. C. Wolkea and J. A. Jansen, Surface and Coatings Technology 185, 346 (2004) https://doi.org/10.1016/S0257-8972(03)01313-6