표제지
목차
I. Introduction 13
1. ITO의 시장동향 및 새로운 연구의 필요성 13
1) 투명전극 시장의 규모 및 관련 제품 현황 13
2) 투명전극으로 상용화된 ITO의 특성 및 특징 14
3) 용액 공정 기반 ITO박막 공정의 필요성 15
4) 새로운 용액 공정 기반 amorphous구조의 ITO연구 필요성 16
2. Flash lamp를 활용한 Amorphous 형태의 PI-ITO투명전극 메커니즘 18
1) ITO가 가지는 전기 전도성 메커니즘 18
2) Metal oxide에형태에 따른 특징과 Amorphous 구조에 형성 메커니즘 20
3) Amorphous구조에 전기전도 향상 메커니즘 21
4) 공정 개발을 위한 사전 실험 및 연구성과에 따른 기대효과 22
II. Material 24
III. Experimental Section/Method 24
1) Optimal ITO precursor 제조 24
2) Polyimide기판 준비 및 UV/O 처리 26
3) Spin coating 방식의 ITO박막 코팅 27
IV. Result and Discussion 28
4-1. Amorphous 형태의 PI-ITO투명전극 형성 및 메커니즘 규명 28
1) GI-XRD 분석 29
2) Electron Microscope image 분석 30
3) XPS 데이터 분석 32
4) Electrical characterization 35
5) WAXS 및 EXAFS 데이터 분석 39
6) Mapping 및 vending test 42
4-2. 다양한 조성에 PI-ITO투명전극의 전기 전도도 측정 및 표면 분석 44
1. 다양한 조성의 precursor 특성 분석 44
2. precursor 조성별 PI-ITO투명전극의 구조 및 표면 분석 46
3. 시간에 따른 저항 변화 (Aging effect) 50
V. Conclusion 52
VI. Reference 53
VII. 국문 초록 55
VIII. Abstract 56
[Table 1] 4가지조성의 Optimal ITO precursor 24
[Table 2] Optimal ITO precursor 수용액에 pH측정 45
[Table 3] 용액 조성에 따른 저항 측정. (1) Incl₃/SnCl₄ (2) In (NO₃)₃·3H₂O/SnCl₄ (3) InCl₃/SnF₂ (4) In(NO₃)₃ 3H₂O/ SnF₂ 49
[Figure 1] (a) polyimide film과 (b) 유연 기판을 이용한 display 13
[Figure 2] 결정구조의 ITO (빨간색: In 혹은 치환된 Sn, 흰색: O) 14
[Figure 3] (a) Sputtering방식과 (b) 용액 공정 방식 15
[Figure 4] ITO 시장현황 및 특허 현황 16
[Figure 5] Flash lamp를 통한 전도성이 높고 유연한 ITO 박막. 17
[Figure 6] Indium oxide의 구조 및 산소 공공 (Oxygen vacancy). 18
[Figure 7] Metal oxide의 Crystalline 구조 및 Amorphous 구조 20
[Figure 8] 결정구조를 가지는 ITO와 Flash lamp를 활용한 amorphous 형태ITO 모식도 21
[Figure 9] 용액 공정에 사용할 ITO용액 준비 25
[Figure 10] Flash lamp를 활용한 스핀 코팅 기반 용액 공정 과정. 27
[Figure 11] local disordering을 유발하는 할로겐 램프에 파장 28
[Figure 12] Pre-annealing과 Flash lamp 시료의 Gi-XRD 그래프 29
[Figure 13] Electron Microscope를 이용한 결정구조 ITO박막에 이미지. (a) HRTEM 이미지, (b) 350℃ Thermal annealing 후 전극에 EDS... 30
[Figure 14] Electron Microscope를 이용한 비 결정구조 ITO박막에 이미지. (a) HRTEM 이미지, (b) Flash annealing후 전극에... 31
[Figure 15] AR-XPS 측정 결과, (a) 표면 분석, (b) 기판 분석 33
[Figure 16] Hall mobiity에 따른 carrier농도 측정 데이터 35
[Figure 17] 다양한 조건에서의 Flash lamp조사후에 Hall 측정 데이터. (a) power별, (b)Flash lamp annealing 조사 횟수 별 37
[Figure 18] 중심 금속과 배위된 산소에 거리 및 배위된 산소 사이의 거리 측정을 통한 구조 분석 (a) In과 O에 결합 거리 측정(WAXS), (b)... 39
[Figure 19] Mask를 활용하여 한쪽 면만 Flash lamp처리를 한 후에 진행한 mapping 측정 42
[Figure 20] Flash lamp annealing과 pre annealing의 vending test 43
[Figure 21] Optimal precursor에 XRD그래프 46
[Figure 22] 다양한 precursor를 활용한 ITO박막의 표면 측정. (a) 260℃ (Flash annealing O) InCl₃/SnCl₄ (b) 260℃ (Flash annealing O) In (NO₃)₃... 47
[Figure 23] In(NO₃)₃ 3H₂O/ SnF₂ 조성의 SEM data. (a) Flash annealing을 진행한 In(NO₃)₃ 3H₂O/ SnF₂ 조성의 전극 표면,... 48
[Figure 24] Flash annealing과 pre annealing에 저항 변화 50