臺灣大學光電工程學研究所學位論文
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由目前研究文獻中，二維次波長週期性錐形結構已經被提出可以有效地降低不同介質之交界面的反射率。雖然目前此種技術主要還是被傳統抗反射鍍膜支配著，但未來在我們必須微小化一些光學元件時，這種次波長抗反射結構的應用將會成為更合適的方法來取代傳統薄膜抗反射處理。然而已有研究指出蒼蠅複眼具有同時提升視角與增加光萃取量的特性。因此可預期此種整合微米及奈米之複層結構有潛力成為多功光學元件並且應用在LCD以及LED的光萃取等光電產業上。 在此論文中，我們將會利用雙光干涉微影術定義次波長結構。並且利用在離子蝕刻機(RIE)中蝕刻擋罩縮小的機制簡單地將錐形次波長結構製作在平面玻璃基材上。此外，我們利用光微影術及耦合式電漿離子機(ICP)於矽基材上製作微米結構。而後，我們將利用此兩種尺度的微/奈米模具於可撓性基材上製作複層結構。而我們所提出的方法主要是結合奈米壓印微影術及傳統熱擠出成型技術將含有次波長結構的平面轉換至微透鏡陣列上。因此這種方法是非常簡單且可重複製作人工複眼結構的技術。而且我們利用自行組裝的反射儀，來確定將次波長結構整合到微透鏡上後，抗反射效果仍然是有作用的。 最後我們在利用熱壓成型技術將可撓性基材上的複層結構轉印至直下式導光板的毫米半球曲面上。並且利用感光耦合元件相機與積分球來量測此含有複層結構導光板的穿透率與擴散率也驗證了這多功元件應用於背光模組的潛力。
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在本論文中，我們研究了使用水熱法製備之氧化鋅奈米結構的合成，同時也探討了氧化鋅奈米結構的合成機制及其材料和光電特性。材料特性的檢驗由場發射電子顯微以及X-ray繞射，能量散射X射線光譜儀來完成。同時也驗證了氧化鋅奈米陣列在發光二極體上的應用，此項特性可以用於增進發光二極體的出光效率。此論文的內容重點可以分為四個部份： 1. 氧化鋅奈米結構的控制成長 在此部份中，我們研究了氧化鋅奈米結構的控制成長機制，同時也從實驗結果中討論了控制氧化鋅奈米結構成長的機制。結果顯示，使用不同溶液濃度成長出的氧化鋅奈米陣列，成長出的尺寸可從50 nm到300 nm。此外，我們也探討了不同幾何尺寸的基板成長出的氧化鋅奈米結構。若是用模板輔助控制成長，使用不同溶液濃度成長出的氧化鋅奈米陣列，成長出的尺寸可從50 nm到1400 nm。 2. 氧化鋅奈米結構的異質界面成長 在此部份中，我們研究了氧化鋅奈米結構的異質接面長晶，同時也從實驗結果中討論了控制氧化鋅奈米結構成長的機制。結果顯示，使用氮化鎵的基板來成長氧化鋅微奈米結構，可以達到良好的長晶品質。此外，我們也探討了不同幾何尺寸的基板成長出的氧化鋅微奈米結構。若是用模板輔助控制成長，使用不同溶液濃度成長出的氧化鋅奈米陣列，成長出的尺寸可從530 nm到3500 nm。 3. 氧化鋅奈米結構增進發光二極體的出光效率 在此部份中，我們研究了氧化鋅奈米結構對於增進氮化鎵發光二極體出光效率的影響。結果顯示，氮化鎵發光二極體的出光效率隨著表面的氧化鋅奈米陣列的長度影響而呈現週期性的振盪變化。出光效率隨氧化鋅奈米柱長度呈現的振盪變化可以解釋為光線在氧化鋅奈米柱裡來回反射，造成發光二極體的特性改變。 4. 氮化鎵奈米結構增進發光二極體的出光效率 在此部份中，我們研究了氮化鎵奈米結構對於增進氮化鎵發光二極體輸出功率的影響。結果顯示，氮化鎵發光二極體的輸出功率隨著表面的氮化鎵奈米陣列的長度影響而呈現週期性的振盪變化，與前部份的結果類似。此結果可由Bruggemann effective medium approximation 及Fabry-Perot resonance來解釋。
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在本論文中，利用理論模擬以及實驗分析來研究半導體量子點內的載子動力學。量子點結構可以對載子造成三維的侷限，而這樣的侷限可以產生獨特的能態密度和不連續的能階，同時增進了一些物理上的特性。因此，利用量子點作為主動層的半導體元件，將具有許多不錯的特性，非常適合用於高速的光通訊系統。 首先，我們針對量子點雷射的雙能態激發放光現象來進行理論計算以及實驗驗證。在電訊號動態量測中，我們發現激發態量子點比基態量子點還要早達到激發放光。這個現象是由於量子點內的能態數目是有限的，造成當量子點雷射的光學損耗接近基態飽和增益時，載子較難找到未填滿的量子點進入，使得量子點的捕捉時間以及鬆弛時間將會變長，而讓激發態的載子能夠累積先達到激發放光。我們成功解釋雙能態激發放光量子點雷射獨特的動態特性。 對於量子點元件特性來說，載子的生命週期是一項很重要的參數。因此我們建立一套新的時間解析系統-簡併激發偵測光激發螢光系統來量測量子點的載子生命週期。首先，我們證明了這個系統是可以使用在發光波長長於1.1微米的近紅外範圍。在這個波長範圍內，很難找到同時具有高速以及高敏感度的光子計數元件。我們並利用這個時間解析系統，研究p型摻雜對於具有垂直耦合與未耦合量子點生命週期的影響。藉由改變溫度量測載子生命週期的實驗，我們可以清楚的證明：(i)在p型摻雜量子點樣品裡，因為這些摻雜造成載子生命週期由非輻射放光機制主導，(ii)在垂直耦合量子點樣品裡，因為較小的振子強度而使得載子生命週期變長。 最後，我們建立一套時間解析上轉換系統來研究量子點的捕捉時間，這個量測系統的時間解析度為280飛秒。我們觀察到在垂直耦合量子點內不管是否具有p型摻雜，都有較快的捕捉時間(6.5 - 6.7皮秒)，可能是因為較薄的分隔層產生較大的載子濃度而提高了藉由歐傑過程釋放能量的機率，使得載子更容易掉入量子點內。另外，我們也觀察到在單純只有p型摻雜量子點的捕捉時間(8.0皮秒)與未摻雜量子點的捕捉時間(8.0皮秒)相近，造成這個現象的原因可能還需要進一步探究。
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本論文討論了氧化鋅奈米線的光電流效應及其機制，並利用實驗之結果提出方法，有效地提高奈米線紫外光感測器的效能並討論其結果。 首先，論文中利用製備單根氧化鋅奈米線的光感測器研究表面效應對於光激發之載子複合行為的影響。結果顯示，由於表面效應的主宰，未照光時完全空乏的奈米線將表現出增強型的場效電晶體行為以及空間電荷限制電流的傳輸行為。而在照光後的光電流回復階段，光電流隨時間衰減的行為被發現和照射光強度及奈米線本身直徑有所關連，進而顯示光激發載子的複合是由表面能帶彎曲行為所主導。相關的模型及實驗結果之解釋將在第三章中詳細討論。 第二，論文中利用奈米金粒子對於氧化鋅奈米線的表面修飾方法，證明其所產生的局部蕭基接面效應將可有效提升奈米線光偵測器之光電流以及光電增益的表現。由於局部蕭基接面效應所造成的空間電荷分佈改變，光激發之電子電洞對更易產生空間之分離，進而造成光電流之增強。另外發現，由於奈米金粒子修飾的奈米線對於照光時所造成的表面能帶彎曲變化相對較小，使得光偵測器在高強度紫外光雷射照射時仍可保有高光電增益特性。 最後，論文中提出一個簡單的方法來製作氧化鋅奈米帶網絡的紫外光偵測器，且證明該偵測器無論在光電流表現以及動態反應上都表現良好。這是由於奈米帶間的接觸產生了能量障壁並阻礙了電子的傳輸，而在照光時由於能量障壁的減弱，使得元件表現出對光的高敏感性。結果顯示，氧化鋅奈米帶網絡的光偵測器具有製程便宜且高效能表現的優點，並對於以奈米結構為基礎的大面積化光電元件提供了另一種觀點。
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時域有限差分法是一種應用很廣泛的數值方法，但是由於計算量過於龐大，常常造成漫長的等待時間。近年來有數種硬體加速的方法被研究，其中一種即是本文使用的圖形處理器 (GPU) 。GPU相較於其它的被研究的硬體有著較易取得、較為便宜、計算能力強的特性，我們認為很有加速時域有限差分法的潛力。本文使用的繪圖處理器是NVIDIA的GTX260；作為比較對象的中央處理器是使用INTEL的I7 930。本文實作的項目為二維與三維、單精度浮點數與雙精度浮點交叉一共有4種，進行各種的最佳化，最後實作雙顯示卡並行運算的系統。在效能測試的部分，以使用單精度浮點數為例，在二維的項目中，GPU可以達到CPU的23.5倍，而在三維的項目中，GPU可以達到CPU的35.9倍。另外在雙顯示卡並行運算的系統，計算效率最高可以達到單顯示卡的1.95倍。
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在本論文中，我們研究了多種奈米結構氧化鋅/有機異質接面的光電元件及電子元件，在光電元件研究的部份，我們著重在氧化鋅發光元件，包括了以相分離技術製作氧化鋅奈米粒子/有機異質接面發光二極體、以乾式塗佈技術製作單層氧化鋅奈米粒子/有機異質接面發光二極體、氧化鋅柱陣列/poly(3-hexyl thiophene)發光二極體、氧化鋅柱陣列/polyfluorene白光發光二極體、二氧化鈦:氧化鋅共軸奈米線/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene-sulfonate)發光二極體，在電子元件研究的部份，我們製做了軟性氧化鋅/polymethylmethacrylate透明電晶體。 A. 氧化鋅發光元件: 1. 以相分離技術製作氧化鋅奈米粒子/有機異質接面發光二極體 我們以相分離技術製作氧化鋅奈米粒子/有機異質接面紫外光發光二極體。實驗中以共焦顯微鏡觀察氧化鋅奈米粒子與有機材料(TPD:PMMA)相分離的情況，當氧化鋅奈米粒子與TPD:PMMA水溶液為一適當比例調製，在將此水溶液以旋轉塗佈的方式塗佈在基板上時，氧化鋅奈米粒子會與TPD:PMMA形成分層結構，此相分離技術會使得電子電洞對容易在氧化鋅奈米粒子中結合。實驗結果顯示，元件有穩定及良好的整流特性，另外，以90奈米粒徑的氧化鋅奈米粒子製作的發光元件，可測得對應氧化鋅能隙發光的頻譜，其波峰峰值為392奈米，並且無氧化鋅表面缺陷的發光波長。 2. 以乾式塗佈技術製作單層氧化鋅奈米粒子/有機異質接面發光二極體 我們利用乾式塗佈法(dry coating)將氧化鋅奈米粒子(ZnO nanoparticle)與有機電子/電洞傳輸材料結合，製作出單層氧化鋅奈米粒子的三明治結構發光元件-電洞傳輸層/氧化鋅奈米粒子/電子傳輸層，單層的氧化鋅奈米粒子可減少因為奈米粒子互相堆疊所造成的孔洞缺陷(pinhole defect)，而提高發光效率，我們並以掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscope)觀察其氧化鋅奈米粒子單層結構，在實驗中我們各別使用三種不同的電洞傳輸層，均可觀察到對應氧化鋅的能隙發光(energy band-gap) 392 nm及結構中局部電洞傳輸層與電子傳輸層直接結合所造成的電洞傳輸層本身的螢光發光，在此研究中並討論其元件發光機制。 3. 氧化鋅柱陣列/poly(3-hexylthiophene)發光二極體 利用改良過的氧化鋅種子層，將氧化鋅柱以水熱法成長到有機電洞傳輸層上poly(3-hexylthiophene) (P3HT)，因此可形成氧化鋅柱陣列/P3HT異質接面發光二極體，在此結構中氧化鋅為n型材料，P3HT為p型材料，氧化鋅柱陣列可促進電子在元件中的傳導。實驗結果顯示，當元件有加入氧化鋅柱陣列，於相同電壓下，電流有3倍提高，另外，在電激發光頻譜中，其發光強度也有1.5倍提高，最後並探討P3HT的厚度對元件發光特性的影響。 4. 氧化鋅奈米-微米結構/polyfluorene白光發光二極體 此章節我們研究氧化鋅奈米-微米結構/polyfluorene (PF)異質接面白光發光二極體。在第一部份，我們製作ITO/PF/ZnO microrods:SOG/Al的白光發光元件，利用水熱法將氧化鋅柱陣列成長到有機電洞傳輸層PF上，在此結構中氧化鋅為n型材料，PF為p型材料。實驗結果顯示，此元件有一涵蓋可見光波長400-800奈米的頻譜，此一寬發光頻譜是由於氧化鋅缺陷發光(綠-黃光)與有機PF藍光結合所形成的，而氧化鋅缺陷發光的增強是由於氧化鋅在成長過程所形成的Zn(OH)2缺陷複合中心所導致，另外，我們並以快速傅利葉紅外線光譜儀檢測氧化鋅柱陣列/PF薄膜，並觀察到OH基對應Zn(OH)2的吸收波長在3441, 3502, 與 3574 cm-1，此實驗證實了於此結構有大量的Zn(OH)2，利用此項技術可達到低成本製作白光發光元件。在第二部份，我們製作ITO/ZnO nanowires:PF/Al的白光發光元件，此元件的電激發光波長涵蓋了400-700奈米，其結果與第一部份ITO/PF/ZnO rods:SOG/Al結構類似。 5. 二氧化鈦:氧化鋅共軸奈米線/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene-sulfonate)發光二極體 利用二氧化鈦覆蓋修飾氧化鋅表面缺陷，製作二氧化鈦:氧化鋅共軸奈米線/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene-sulfonate)紫外光發光二極體，當元件經過二氧化鈦覆蓋修飾氧化鋅表面缺陷，其電激發光可明顯觀察到氧化鋅能隙發光大大被提升，並且氧化鋅表面缺陷發光大幅被抑止，此實驗利用1.表面修飾2.減少二氧化鈦在氧化鋅表面堆疊所形成的孔洞缺陷來提升元件紫外光的強度，對於最佳化的元件而言，氧化鋅能隙/表面缺陷電激發光比，可被提升約250倍，此製作方式有很大的潛力製作高效率氧化鋅電激發元件。 B. 氧化鋅電子元件: 6. 軟性氧化鋅/polymethylmethacrylate透明電晶體 我們已溶液製程方式製作透明氧化鋅薄膜電晶體於軟性基板，並以有機高分子polymethylmethacrylate (PMMA)為閘極絕緣材料，為了增進氧化鋅薄膜與PMMA之間的相容性，我們以氧電漿修飾PMMA表面，在實驗中並觀察了不同濃度氧化鋅溶液製作的氧化鋅對元件特性的影響，當氧化鋅溶液的濃度越大所形成的氧化鋅缺陷越少，最佳條件的氧化鋅電晶體可達到7.53 cm2/Vs的電晶體載子移動率。
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本論文探討平面菲涅爾透鏡應用於聚光型太陽能電池之鏡組設計與特性，主要分為三個倍率設計應用於不同太陽能電池的聚光鏡組。首先我們使用高倍率的菲涅爾透鏡為主光學元件，分析透鏡的焦距限制以及焦距長短對幾何放大倍率、接收率和接收角度的影響，然後使用方型光學導管為二次光學元件來提升系統的接收角度以及光分布均勻度，設計適合應用於III-V族太陽能電池的高倍率聚光系統，此系統於625倍的幾何放大倍率下，工作距離為95 mm的鏡組對於正負1.265度入射的光線，其理想光學效率可達87.5％以上。再來則是討論100倍幾何放大倍率的透鏡，設計適合應用於薄膜太陽能電池的中倍率聚光透鏡，我們將透鏡分成數個環狀區域改變各區域稜鏡聚焦平面的位置來提升接收面的光分布均勻度，此透鏡與接收平面之距離為66 mm，系統對於正負1.265度入射的光線可以達到95％的光學效率。最後我們針對矽太陽能電池設計3倍幾何放大倍率的透鏡，使用寬稜鏡間距的設計來減少尖端圓角造成的光學效率損失，此透鏡之焦距為90 mm，具有正負4度的接收角度。
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半導體發光元件具有小體積化、高整合性、高效率，以及長壽命等優點。近年來，半導體的白光發射器，如寬頻的發光二極體，半導體光放大器和超螢光發光二極體等被廣泛的研究與推承。其潛在的應用範圍包括了固態照明、生物光學影像系統，與光纖通信等相關領域。為了提高元件的輸出功率和光頻寬，最直接與便利的方法就是增加其量子井的數目，以及結合不同的波長的量子井作為主動發光區。然而，在傳統型垂直架構的白光發光元件中，由於電洞的移動率與速度遠較電子低很多，縱使電子可以很快均勻地分散在每個量子井中，但對電洞而言卻非如此。電洞的分佈會傾向集中於較靠近P型區的量子井，並且隨著遠離而逐漸減少，若是量子井數目過多，甚至可能導致靠近N型區的量子井沒有電洞注入，因而使得光頻寬與發光效率被限制住。此外，這個載子分布不均的問題亦會導致不穩定的光頻譜，其頻譜峰值與形狀會隨著電流調動而劇烈地變化。為了克服此問題，在本論文中，我們提出了兩種全新類型的超螢光發光二極體元件，這些特殊的元件可同時結合了雷射的高功率，以及發光二極體的寬頻特性。 第一種元件為雙極性串接超螢光發光二極體 (Bipolar cascade superluminescent diode)。我們在多波長量子井主動區中插入了一個反置之高參雜且厚度甚薄的p-n層成為穿隧接面，當載子靠近此薄接面兩側會被其強電場吸引而穿隧道另一主動區，因而在不同主動區都有具有幾乎相同數目的載子注入，創造了一個載子均勻分布的環境。對於一個長度為0.5毫米的元件，在180毫安培的脈衝電流注入下，此元件可具有40奈米的光頻寬與5毫瓦的功率輸出。 第二種元件為橫向接面架構的超螢光發光二極體 (Transverse junction superluminescent diode)。我們利用局部鋅擴散的方式，在多重發光波長的砷化銦鎵多重量子井的主動區側邊製作了一P型區。在此架構下，從正電極注入P型區的電洞應具有相等位勢，而可均勻地且集中地從側壁的注入到主動區中，並與電子復合發光。此種載子傳輸機制遠不同於傳統的垂直型寬頻元件，其隨著外加電流的提升，電洞從P型區的量子井漸漸地流入靠N型區的量子井地傳輸。因此，在我們所提出的橫向接面超螢光二極體中，其光頻譜的峰值位置與頻寬不隨著電流改變而劇烈變化，提供了較大範圍且頻寬較穩定的電流調制區域。除此之外，其頻譜特性乃是取決何處頻率具有最高的材料增益以及最好的光場侷限。在常溫，且操作電流為連續之200毫安培的情形下，此元件可以具有20奈米的光頻寬與5.3毫瓦的光功率輸出。 為了讓橫向接面超螢光二極體具有更佳的特性，包括更寬的頻寬與較大的光功率輸出，我們亦採用了量子井層數弭補的設計，以及應力補償的量子井架構，來作為橫向接面元件的主動區。此種設計可提升短波長的總發光強度，避免大多數的較高能量的光子被輻射出長波長的量子井吸收；另者，應力補償的架構可使得我們可以成長厚度較厚、數量較多的量子井層成為主動區，並大幅地減少材料缺陷，因而提升元件特性。相較於我們之前的第一代元件，在第二代元件中，我們可以得到豐碩的結果，包括顯著地減少臨界電流，近四倍輸出功率的提升，以及較寬的光頻寬。 我們所示範的寬頻元件技術，包括雙極性串接式，與橫向接面超螢光二極體架構，提供了高性能半導體寬頻發光元件一個良好的前景與展望。
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本論文的研究主要在於使用以水熱法長成的氧化鋅奈米柱製作以奈米柱構成的氧化鋅薄膜並探討如何提升其導電能力。在論文之中，我們先介紹如何以溶膠-凝膠法製作氧化鋅薄膜做為種子層、以及用水熱法成長氧化鋅奈米柱。接著我們探討以退火、氬電漿處理、準分子雷射照射以及重複生長法將氧化鋅奈米柱轉換成氧化鋅薄膜，以及上述製程對於氧化鋅奈米柱構成的氧化鋅薄膜構成的導電度的影響。在最後，我們討論以溶膠-凝膠法製作氧化鋅薄膜和使用熱蒸鍍機蒸鍍銀製作氧化鋅/銀/氧化鋅的多層結構以及提升其導電度的方法。 我們以掃描式電子顯微鏡和原子力顯微鏡觀察氧化鋅薄膜和氧化鋅奈米柱構成薄膜在經由退火製程和氬電漿處理後的表面形態，以四點探針測量樣品的片電阻，以X光繞射儀量測樣品的結晶形態，並且以紫外光╱可見光光譜儀分析氧化鋅薄膜的光學性質。氧化鋅種子層在以溫度700℃到900℃熱退火或以準分子雷射照射都會使水熱法製成的氧化鋅奈米柱的直徑變大並影響其製成薄膜的導電度。對氧化鋅奈米柱做氬電漿和熱退火處理也可提升其薄膜的導電度。XRD圖形顯示氧化鋅奈米柱構成的薄膜都具有一致沿(002)平面的方向性。以適當的時間對氧化鋅奈米柱進行氬電漿處理會改變其表面形態，並使奈米柱之間產生連結增加薄膜的導電度。然而，氬電漿處理時間過長時會蝕刻氧化鋅薄膜使氧化鋅薄膜厚度減少造成片電阻上升。結合上述熱退火和氬電漿處理可使氧化鋅薄膜的片電阻由1.2×106Ω/square降至最低293.3Ω/square，且電阻率最低可達到1.17×10-2Ωcm。 我們也使用準分子雷射照射以及重複生長的方式在低溫(200℃以下)的環境下製作氧化鋅奈米柱構成薄膜。在使用準分子雷射照射法時我們調整準分子雷射的能量密度與照射次數使奈米柱產生連結並使氧化鋅薄膜的片電阻降至1.489×105 Ω/square，由XRD圖的觀察則能發現經準分子雷射照射的氧化鋅奈米柱構成的薄膜依然保有一致的(002)平面生長方向的繞射強度。我們也結合以氬電漿處理先讓奈米柱連結在一起，並使用高能量密度準分子雷射照射替代高溫退火，可使片電阻降為4.48×103Ω/square大幅度提升以低溫製程得到以氧化鋅奈米柱構成的薄膜的導電度。另一方面，我們發現以不同大小的氧化鋅奈米柱做基底會影響重複生長奈米柱的型態，其中以較大的氧化鋅奈米柱做為基底可使重複生長的奈米柱的直徑變大且排列十分緊密。由XRD圖可得重複生長與再次重複生長的奈米柱都有非常一致的沿(002)平面方向的繞射強度且重複生長的氧化鋅奈米柱結晶品質優於直接成長的奈米柱。經一次重複生長的奈米柱可使氧化鋅奈米柱構成薄膜的片電阻降為2.271×104Ω/square。而在以氬電漿處理後因氬電漿製程提供能量給氧化鋅粒子進行再結晶，加強氧化鋅奈米柱之間的連結可使片電阻再下降至1.312×104 Ω/square。 最後，為了在提升上述以奈米柱構成單層氧化鋅薄膜的導電度，我們以溶膠-凝膠法製作氧化鋅薄膜和使用熱蒸鍍機蒸鍍銀製作氧化鋅/銀/氧化鋅的多層結構。其中，銀金屬層的厚度對氧化鋅/銀/氧化鋅結構的透光度和導電度有顯著的影響。由於氧化鋅種子層的導電度極低以及銀金屬層的銀顆粒的連結程度不高，使得我們製作的氧化鋅/銀/氧化鋅的多層結構的片電阻很高。在以600℃退火後我們的氧化鋅/銀/氧化鋅的多層結構片電阻可大幅度下降至至19.8Ω/square為本論文得到最低的片電阻，且具有良好的透光度。
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本論文以溶膠凝膠法製備透明導電ITO 薄膜，並探討熱處理與雷射處理之ITO 薄膜。實驗使用無水氯化銦與四氯化錫做為前驅物，探討分別使用乙醯丙酮與異丙醇兩種溶劑之結果，在回流裝置下加熱至70 度持溫3 小時，並與氯化銦溶液均勻混合，完成溶膠凝膠前驅液(precursor solution)的製備。在熱處理下，藉由異丙醇取代乙醯丙酮做為溶劑下可將電阻率從4.5x10-2 Ω-cm 降至1.6x10-2Ω-cm，在550nm 光波長下膜厚為100nm 之ITO 薄膜穿透率達90％。 本論文亦利用KrF 準分子雷射(波長248nm)低溫退火技術分別於玻璃與PES塑膠基板上嘗試製作ITO 薄膜。在玻璃基板上，雷射能量56mJ/cm2 發數28 發下有最低片電阻190Ω,電阻率1.79x10-2Ω･cm，穿透率在波長550nm 達87％(膜厚210nm)。而在塑膠基板上，雷射能量50 mJ/cm2 發數280 發下有最低片電阻750Ω,電阻率4.4 x10-2Ω･cm，穿透率在波長550nm 達81％(膜厚110~150nm)。並且從化學分析電子光譜儀(ESCA)分析中發現，烤乾溫度260 度下的碳含量在碳氧銦錫四種元素中佔10~15％，而烤乾溫度200 度下則占了23~52％。