본 연구에서는 DC/RF Magnetron sputter system을 이용하여 상온에서 투명 유리기판에 2 inch SnO₂(99.999 %) 타겟과 Ag(Purity 99.95%) 타겟을 전력밀도 3.0 W/cm²와 2.0 W/cm²로 파워를 인가 하여 SnO₂/Ag/SnO₂(SAS) 적층박막을 제작하였다.
SAS 적층박막에서 최적의 Ag 중간층의 두께를 확인하기 위하여 상하부 SnO₂ 박막의 두께는 30 nm로 고정한 후, 중간층 Ag의 두께에 따른 증착 시간을 조절하여 10, 15, 20 nm의 두께를 갖는 적층박막을 제작하였다. Ag 중간층 두께 변화에 따른 박막의 전기·광학적 완성도(Figure of merit, FOM)로 비교 검토한 결과, Ag 15 nm 중간층 두께에서 면저항 18.8 Ω/sq, 가시광 평균 투과도 74.85%로 SAS 적층박막의 FOM은 2.94x10-3 Ω-1로 가장 우수하였다.
최적화된 SAS(30/15/30 nm) 적층박막의 전자빔 조사에너지에 따른 구조적, 전기적, 광학적, 특성변화를 고찰하였다.
XPS를 통한 깊이방향으로의 성분분석에 따른 SAS (30/15/30 nm) 적층박막의 Ag 중간층 구조적 위치를 분석한 결과 증착시간에 따른 Ag 중간층이 상하부 SnO₂ 박막 사이에 적절하게 삽입된 것을 확인할 수 있었다.
XRD 측정 결과 증착된 SAS 적층박막은 전자빔 가속에너지에 따른 Ag(111), (200), (220) 회절패턴이 나타나 Ag 박막의 다결정성을 확인하였다.
표면거칠기(Root mean square, RMS)는 전자빔 조사 전 1.25 nm에서 1000 eV 조사 후 0.69 nm로 감소하였다. 결정성 향상 및 표면거칠기 감소로 인해 전기적, 광학적 특성이 향상되었는데, 1000 eV 조건에서 면저항 14.0 Ω/Sq, 가시광 평균 투과도 77.56%로 전기광학적 완성도는 5.63x10-3 Ω-1로 전자빔 조사 후 물성이 향상된 것을 알 수 있다. 이는 적절한 전자빔 조사에너지(≦1000 eV)로 인해 전기광학적 특성을 저해시키는 결정립계 및 표면거칠기의 감소와 광학적 밴드-갭 에너지의 증가로 특성이 향상되었다고 사료된다.
SAS(30/15/30 nm) 적층박막을 증착 후 적정한 전자빔 조사(≦1000 eV)를 통하여 상대적으로 우수한 전기광학적 완성도를 확보함으로써, 전자빔 조사 공정이 표시소자용 투명전극재료의 물성을 향상시키는 유용한 표면처리 공정임을 확인하였다.