JP7119507B2 - 複合酸化物透明導電膜、その製造方法及び透明導電膜付基材 - Google Patents
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Description
[1]酸化インジウムと、周期表4~5族元素から選ばれる1種類以上の元素Mと、水素を含み、インジウムをIn、水素をHとしたときに、水素を以下の範囲で含有しており、
H /(In+M+H) ≦ 11at%
ホール効果測定によるキャリア濃度が5.00×1020cm-3以上である酸化物透明導電膜。
[2]元素Mが、Zr、Hf、Nb、Taのうちいずれかを1種類以上含む[1]に記載の酸化物透明導電膜。
[3]ホール効果測定による電子の移動度が40cm2/Vs以上である[1]または[2]に記載の酸化物透明導電膜。
[4]比抵抗が3.0×10-4Ω・cm以下である[1]乃至[3]いずれかに記載の酸化物透明導電膜。
[5]導入ガスの酸素分圧 酸素/(アルゴン+酸素) を0.55vol%以上とし、成膜チャンバーの真空度を3.5×10-4Pa以下でスパッタリングを行うスパッタリング工程を備える[1]乃至[4]いずれかに記載の酸化物透明導電膜の製造方法。
[6]有機物と構造上不可分な基材または有機基材上に、[1]乃至[4]いずれかに記載の酸化物透明導電膜を積層した酸化物透明導電膜付基材。
に関するものである。
H /(In+M+H) ≦ 11at%
ホール効果測定によるキャリア濃度が5.00×1020cm-3以上の酸化物透明導電膜である。
H/(In+M+H) ≦11at%
好ましくは、以下の範囲であり、
H/(In+M+H) ≦10.5at%
さらに好ましくは、以下の範囲である
H/(In+M+H) ≦6at%
通常、H/(In+M+H)として3at%以上を例示できる。
所望の組成を有する焼結体を作製して、4インチφのスパッタリングターゲットとして用いることにより、所望の組成を有する酸化物透明導電膜を作製した。詳細な成膜条件を以下に示す。
・装置:DCマグネトロンスパッタリング装置(アルバック社製)
・磁界強度:1000Gauss(ターゲット直上、水平成分)
・ターゲット基板間距離:90mm
・基板温度:室温(約25℃)
・導入ガスの種類:アルゴン+酸素
・使用基板:ガラス基板(コーニング EagleXG) 厚さ0.8mm
基材に成膜した酸化物透明導電膜を大気中で60分間、表1に示す温度で熱処理を行った。
膜の組成、結晶性、電気特性は、以下の方法で測定した。
ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析)装置により定量した。
透明導電膜の結晶性は、X線回折試験で同定した。測定条件は以下の通りである。
・X線源:CuKα
・パワー:40kV、40mA
・走査速度:2°/分
得られた回折パターンを解析した結果、(222)が観測されたものを結晶膜であると判断し、回折ピークが観測されないものを非晶質と判断した。
薄膜の電気特性(移動度、キャリア濃度、比抵抗)は、HL5500(日本バイオ・ラッド ラボラトリーズ社製)を用いて測定した。
酸化物透明導電膜の成膜には、DCマグネトロンスパッタリング装置(アルバック社製)に、表1の膜組成となる焼結体をスパッタリングターゲットとして用いた。
Claims (5)
- インジウムと、Hf及びTaである元素Mと、水素と、酸素からなり、インジウムをIn、水素をHとしたときに、水素及び元素Mを以下の範囲で含有しており、
H /(In+M+H) ≦ 11at%
2.2at%≦ M/(In+M) ≦3.0at%
前記元素MにおけるHfとTaが以下の原子比であり、
1.6≦ (Hf/Ta) ≦3.0
ホール効果測定によるキャリア濃度が5.00×1020cm-3以上である酸化物透明導電膜。 - ホール効果測定による電子の移動度が40cm2/Vs以上である請求項1に記載の酸化物透明導電膜。
- 比抵抗が3.0×10-4Ω・cm以下である請求項1又は2に記載の酸化物透明導電膜。
- インジウムと、Hf及びTaである元素Mからなり、インジウムをInとしたときに、In及び元素Mを以下の範囲で含有しており、
2.2at%≦ M/(In+M) ≦3.0at%
前記元素MにおけるHfとTaが以下の原子比であるターゲットを使用して、
1.6≦ (Hf/Ta) ≦3.0
導入ガスの酸素分圧 酸素/(アルゴン+酸素) を0.55vol%以上1.40vol%以下とし、成膜チャンバーの真空度を3.5×10-4Pa以下でスパッタリングを行うスパッタリング工程を備える請求項1乃至3のいずれか一項に記載の酸化物透明導電膜の製造方法。 - 有機物と構造上不可分な基材もしくは有機基材上に、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の酸化物透明導電膜を積層した酸化物透明導電膜付基材。
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