熱處理對氧化銦錫薄膜特性之研究

The Effect of Heat Treatment on the Characteristics of ITO Thin Films

謝敏男

指導教授 ： 程金保 ； 劉傳璽

國立臺灣師範大學/科技學院/機電科技研究所/碩士(2012年)

摘要

藉由射頻磁控濺射(RF Magnetron sputter)技術在P型矽上鍍上N型的ITO薄膜，沉積之後在不同的溫度及厚度條件下進行退火，並觀察薄膜結構與光電特性之變化。透過XRD來觀察薄膜的晶態結構，發現薄膜呈現非晶態結構，在熱退火後薄膜會朝向(222)的方向形成多晶成長的晶格排列。從光電特性中發現，所有ITO薄膜在波長400~900 nm下擁有將近90% 的透光率。能帶間隙大約介於3.47~3.73 eV，實驗顯示增加退火溫度，能帶間隙也會跟著增加，但是薄膜厚度增加，能帶間隙反而會跟著減少。在導電特性上，在100 nm的ITO薄膜於600℃以及純氮氣的退火環境下，可以得到最小片電組(24.79Ω/□)以及電阻率(2.48x10-4 Ωcm)。從電容-電壓特性曲線所量測到的電容大小，我們可以發現到，當ITO薄膜厚度為100 nm且600℃的退火條件下，可以得到較大的電容量(約為387.5 pF)以及較大的儲存電量。因此ITO薄膜擁有良好的特質並且適合做為太陽能電池方面的應用。

關鍵字

熱處理 ； 氧化銦錫 ； 電阻率 ； 透光率

並列摘要

N-type ITO thin films were deposited on p-Si at room temperature by RF sputtering in argon ambient. The thickness of ITO film ranges from 100 to 300 nm. After deposition, the films were annealed at 400, 500 or 600℃ and the heat treatment was performed in N2 ambient. This study investigates the effect of post-deposition heat treatment on structural, optical and electrical properties of the ITO films. The ITO films were of good quality and therefore suitable for applications in solar cells.

並列關鍵字

Heat treatment ； ITO ； Resistivity ； Transmittance

參考文獻

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