Transparent and conductive Al-doped zinc oxide (AZO) thin films were prepared on glass substrate at room temperature (R.T) by RF magnetron sputtering method and then annealed at different temperature, 100℃ ~ 500℃ at $O_2$ and Ar with conventional tube furnace and RTA. Post-annealing effects on the electrical and structural properties of the films have been investigated. The annealing temperature efficiently affects the structure characteristics, and electrical properties of AZO thin films. The resistivity decreased by the 300℃, which was annealing temperature, and after that the resistivity increased. The major factor of the resistivity change was the change of the carrier concentration. As the annealing temperature increased, the stresses of the thin films have changed. It has been reported that intrinsic stress and thermal stress of the thin film are related with electrical properties. The patterns of the variation of the density are very similar to the aspect of the stress change. The films were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray reflectrometry (XRR), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), Non-contact Confocal Optical Profiler, Hall measurement and UV/VIS spectrometer.
디스플레이 시장이 확대됨에 따라 ITO를 대체할 새로운 TCO물질의 개발이 시급한 실정이며 불순물을 도핑한 ZnO박막이 주목을 받고 있다. Al을 도핑한 ZnO투명전도박막을 유리기판 위에서 RF 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 상온에서 증착하였다. 이후 튜브 furnace와 RTA를 이용하여 100℃~500℃까지 100℃씩 온도를 변화시켜가며 열처리를 실시하였다. 열처리를 통하여 AZO박막의 전기적, 구조적특성의 변화를 살펴보았다. 열처리 온도를 300℃까지 증가시켰을 경우에는 비저항 값이 감소함을 관찰 할 수 있었으며, 이후 500℃로 열처리 온도를 증가시켰을 경우에는 비저항 값이 다시 증가하는 결과를 얻을 수 있었는데 이러한 비저항 값 변화의 원인으로는 전하농도의 변화가 작용하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 열처리 온도가 변화함에따라 박막에 형성되는 응력의 변화를 살펴볼 수 있었다. 이러한 응력 형성의 원인으로는 고유응력과 열응력 등이 있는데 이러한 응력의 형성 및 변화가 박막의 구조적, 전기적 특성에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 박막의 특성은 XRD, XRR, SEM, TEM, Optical profiler, Hall measurement system 그리고 UV/VIS spcetrometer등을 사용하여 측정하였다.
