농도구배를 가지는 ZnO-Ga2O3 경사기능 TCO 박막의 전기광학적 특성 향상

Abstract

본 연구에서는 OLED소자의 anode layer 에 사용되는 TCO 의 특성을 향상시키기 위하여 ZnO박막 위에 ZnO+Ga2O3 경사기능박막을 제조하여 TCO의 특성을 조사하였다. TCO박막은 콤비네이션 스퍼터링을 이용하여 먼저 ZnO를 250 W로 고정하여 증착하고, 그 위에 ZnO와 Ga2O3가 농도구배를 가지도록 Ga2O3 plasma power를 50 W, 70 W, 100 W로 변화시켜 제조하였다. 모든 박막에서 투과도는 80% 이상을 나타내었고, 표면저항은 순수 ZnO박막에 비교하여 표면에 경사기능박막이 존재하는 박막에서 최대95%정도 감소하였다. 또한 일함수는 최대 0.18 eV 증가하였다. 따라서 ZnO+Ga2O3 경사기능TCO 박막을 OLED소자에 적용시 높은 광 투과율과 낮은 저항, 높은 일함수 값 등으로 인해 anode layer 와 hall transport layer 간의 장벽을 줄여 소자의 효율향상과 수명연장 등이 기대된다.|This study examined the characteristics of ZnO+Ga2O3 functionally graded thin films(FGTF) for applications to organic light emitting diode(OLED) devices. FGTF transparent conducting oxides (TCO) were fabricated using a combinatorial RF magnetron sputtering system. The composition gradient was controlled up to 10 % by changing the plasma power of the two sputter guns. A Ga2O3+ZnO graded region was placed on the top layer of ZnO. All fabricated FGTF showed up to 80 % transmittance. The surface resistance of FGTF was reduced to < 10% by increasing the Ga2O3: pure ZnO ratio in the TCO. The work function of the FGTF could be controlled within a range of 0.18 eV. The controlled work function is very promising technology because it reduces the contact resistance between the anode and hall transport layers of OLED devices.