KR101621571B1 - 안정한 투명 전극 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안정한 초박 금속 필름을 생성하는 방법을 개시하며, 상기 방법은 a) 기판 위에 니켈, 크롬, 알루미늄, 티타늄과 같은 초박 금속 필름을 증착하는 단계; b) 선택 사항으로서 O2 처리와 조합되는, 상기 초박 금속 필름의 열처리 단계; 그리고 c) 초박 금속 필름의 상부에서 보호 산화물 층을 얻는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 광전자 응용에 있어서 초박 금속 필름(ultra thin metal film, UTMF)에 기반을 둔, 광학적으로 투명하고 전기적으로 전도성인 금속 전극에 관한 것이다.
투명 전극 즉, 빛을 통과시키는 동시에 전기를 전달할 수 있는 필름은 많은 광소자(가령, 광전지[Claes G. Granqvist "Transparent conductors as solar energy materials: A panoramic review" Solar Energy Materials & Solar Cells 91 (2007) 1529-1598], 유기 발광 다이오드[Ullrich Mitschke and Peter Bauerle, "The electroluminescence of organic materials" J. Mater. Chem., 2000, 10, 1471], 통합된 전기-광학 변조기[CM Lee et al., " Minimizing DC drift in LiNbO3 waveguide devices", Applied Physics Lett. 47, 21 1 (1985)], 레이저 디스플레이[CA. Smith "A review of liquid crystal display technologies, electronic interconnection and failure analysis Circuit" World Volume 34 · Number 1 · 2008 · 35-41], 광-검출기[Yu-Zung Chiou and Jing-Jou TANG "GaN Photodetectors with Transparent Indium Tin Oxide Electrodes" Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No. 7A, 2004, pp. 4146-4149] 등)에 있어서 매우 중요하다.
응용 관점에서, 더 나아가 관심 있고 적당한 전기 전도성의 파장 범위에서의 큰 광 투명성의 관점에서, 투명 전극은 그 밖의 다른 중요한 특징들(가령, 용이한 처리(예를 들어, 대규모 증착 가능성), 동일한 소자를 형성하는 그 밖의 다른 물질과의 양립성(예를 들어, 활성 층), 온도, 기계적 스트레스, 및 화학적 스트레스에 대한 안정성, 그리고 낮은 비용)을 가져야 한다.
지금까지, 투명한 전도성 산화물(TCO)(즉, 고농도로 도핑된 와이드 밴드갭 반도체)을 이용하여 투명 전극이 주로 제작되어 왔다. 그 중에서도, 인듐 주석 산화물(ITO)이 가장 광범위하게 사용되었다. 가시광선에서 적외선까지의 광 투명성과 큰 전기 전도성을 가짐에도 불구하고, TCO는, 이들의 전기적 속성, 도핑 제어에 대한 이들의 강한 전기적 의존성 및 광학적 의존성, 일부 활성 물질들과의 비양립성(incompatibility)을 초래할 수 있는 이들의 다성분 구조를 주로 개선하기 위하여, 고온(수백℃) 후-증착(post deposition) 처리의 요구와 같은 몇몇 결점을 가진다. 이에 더하여, 몇몇 응용예 관련될 수 있는 도 1에 도시된 바와 같이, TCO는 UV 범위에서 투과성이 아니다. 흔히, ITO의 경우에서와 같이, TCO는, 다량으로 이용하는 것이 용이하지 않고 따라서 비싼 원소(In)들로 이루어진다.
따라서, 전술된 결점들을 극복하는 서로 다른 유형의 투명 전극 제공이 연구되고 있다.
예를 들어, R. B. Pode 등의 ("Transparent conducting metal electrode for top emission organic light-emitting devices: Ca-Ag double layer", Appl. Phys. Lett. 84,4614 (2004), DOI: 10.1063/1.1756674)에서 칼슘과 은으로 이루어진 복합 초박 금속 전극(composite ultra thin metal electrode)을 제안한다. Ca는 대기 수분과 산소에 극도로 민감하기 때문에, 금속이 Ag의 층으로 보호되었다. 사실 위 참고 문헌에서, 안정성의 목적으로 Ca-Al의 이중층 구조도 시도되었으나, Al 층은 산소로부터 Ca 층을 보호하기에는 불안정한 것 같다고 개시한다.
또한, 구조적 변화를 야기하고 (111) 텍스쳐[Sabrina Conoci, Salvatore Petralia, Paolo Samori, Frangisco M. Raymo, Santo Di Bella, and Salvatore Sortino" Optically Transparent, Ultrathin Pt Films as Versatile Metal Substrates for Molecular Optoelectronics" Advanced Functional Materials Volume 16, Issue 11 , Pages 1425 - 1432]를 유도하기 위하여, 어닐링 처리가 Pt 다결정 금속 필름에 대하여 수행되었다. 그 결과, 금속 필름의 전기 전도성이 증가하였으나, 광 투명성은 유의하게 변화되지 않았다. 아마도 금속의 불활성 성질(noble nature)로 인해, 어떠한 산화물 생성도 보고되지 않았다.
Ru 및 Ir의 얇은 금속층의 산화가 고온에서 수행되어 안정한 루테늄 산화물(RuO2) 및 이리듐 산화물(IrO2) 박막이 생성되었다[Jong Kyu Kim and Jong-Lam Lee "GaN MSM Ultraviolet Photodetectors with Transparent and Thermally Stable RuO2 and IrO2 Schottky Contacts" Journal of The Electrochemical Society, 151 (3) G190-G195 (2004)]. 루틸 구조(rutile structure)를 갖는 최종 전도성 금속 산화물은 광검출기에 있어서 인력이 있는 투명 전극이고, 쇼트키 접합에 있어서 금속 전극의 한계를 극복한다.
가능한 대안예는 초박 금속 필름(UTMF)[S. Giurgola, P. Vergani, V. Pruneri "Ultra thin metal films as an alternative to TCOs for optoelectronic applications", Nuovo Cimento B 121 , 887-897 (2006); S. Giurgola, A. Rodriguez, L. Martinez, P. Vergani, F. Lucchi, S. Benchabane, V. Pruneri, "Ultra thin nickel transparent electrodes" J. Mater. Sci: Mater. Electron. (2007) [Online publication],], 즉 2-20nm 범위의 두께를 갖는 금속 필름이다. 그러나, 이들의 금속 성질을 고려할 때, UTMF는 산화를 통해 쉽게 분해(degradation)될 수 있고, 따라서 이들의 전기적 속성 및 광학적 속성이 변할 수 있다. 특히, 이는 불활성이 아닌 금속 층(가령, Cr, Ni, Ti 및 Al)에서 나타난다.
산화 및 안정성 문제를 피하기 위하여, 초박 귀금속(ultra thin noble metal)(가령, 금, 백금, 및 팔라듐)이 투명 전극으로서 사용되어 왔으나, 이들은 고비용 대안예이다. 이에 더하여, 일부 응용예에 있어서, 최적의 파라미터(가령, 일함수 또는 특정 기판에의 부착력)를 제공하는 금속을 찾아야 한다. 일부 경우에서는, 귀금속이 아닌 금속을 이용하는 것이 필수적이다.
따라서, 관심 있고 적당한 전기 전도성의 파장 범위에서 큰 광 투명성을 가지고, 온도, 기계적 스트레스 및 화학적 스트레스에 대해 안정성을 보여줌으로써 위에서 언급된 결점들 중 일부를 극복할 수 있는 전극을 제조하는 대안적 방법을 제공할 필요가 있다.
본 발명에 의해 제공되는 해결책은, UTMF를 환경적 스트레스에 대해 안정하게 만드는 산화 공정의 이점을 실질적으로 취하는 방법에 있다. 상기 방법은 주위 기압(ambient atmosphere)에서의 열처리(thermal treatment)(선택 사항으로서, UTMF의 표면에 제어된 두께의 보호 산화물 층을 형성하기 위한 O2 처리와 조합됨)를 포함한다. 상기 방법으로 인해, 전기 저항성과 광 투명성이 증가하고, 보호 산화물 층 아래의 금속 필름의 추가적 산화를 방지할 수 있다.
도 1은 ITO와 UTMF 사이의 자외선 투과율 비교이다.
도 2는 동일한 초박 금속 필름 샘플에서 연속적으로 수행되는 서로 다른 단계들을 포함하는 본 발명 방법의 함수로서, 3.4 및 5.0 나노미터의 초박 금속 필름의 전기 저항성 변화를 보여준다.
도 3은 본 발명 방법 전후의 3.4 나노미터의 니켈 초박 금속 필름의 광 투과율을 보여준다(도 2에서 정의된 바와 같이 H1 내지 H5).
도 2는 동일한 초박 금속 필름 샘플에서 연속적으로 수행되는 서로 다른 단계들을 포함하는 본 발명 방법의 함수로서, 3.4 및 5.0 나노미터의 초박 금속 필름의 전기 저항성 변화를 보여준다.
도 3은 본 발명 방법 전후의 3.4 나노미터의 니켈 초박 금속 필름의 광 투과율을 보여준다(도 2에서 정의된 바와 같이 H1 내지 H5).
본 발명의 일형태는 안정한 초박 금속 필름(ultra thin metal film)을 생성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은
a) 기판 위에 초박 금속 필름을 증착하는 단계;
b) 선택 사항으로서, O2 처리와 조합되는, 상기 초박 금속 필름의 열처리 단계; 그리고
c) 초박 금속 필름의 상부에서 보호 산화물 층을 얻는 단계
를 포함한다.
상기 방법은 또한, 상세한 설명에서 패시베이션 공정(passivation process)으로서도 언급될 것이다.
본 발명의 맥락에서, 안정한 초박 금속 필름이라는 표현은 최소한 한 달 동안 실온의 공기 중에서 전기 저항성의 변화가 없고, 공기 중에서 2.5 시간 동안 90℃에서의 열처리 이후에도 전기 저항성의 변화가 없는 초박 금속 필름(UTMF)을 가리킨다.
본 발명 공정의 단계 a)가 종래의 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 단계 a)는 진공 상태에서 스퍼터링 증착에 의해 수행된다[S. Giurgola, P. Vergani, V. Pruneri "Ultra thin metal films as an alternative to TCOs for optoelectronic applications", Nuovo Cimento B 121 , 887-897 (2006); S. Giurgola, A. Rodriguez, L. Martinez, P. Vergani, F. Lucchi, S. Benchabane, V. Pruneri, "Ultra thin nickel transparent electrodes" J. Mater. Sci: Mater. Electron (2007), DOI 10.1007/s10854-007-9519-7로 링크된 [온라인판]].
상기 단계는 종래의 스퍼터링 장치(Ketnosistec 듀얼 챔버(DC))에서 수행될 수도 있다. 특정 실시예에서, 상기 a) 단계가 실온에서, 순수한 Ar 분위기(8 mTorr)에서, 200 W DC 전원에서 수행된다.
기판의 시작 표면 거칠기가 필름의 두께 이하인 것이 바람직하며, 그렇지 않다면 상기 필름은 불연속적이고 따라서 비-전도성일 수 있다.
일반적으로, 단계 a)에서 증착된 초박 금속 필름이 3nm 내지 20nm 사이의 두께를 나타낸다.
원칙적으로, 얇은 금속 필름을 제조하기 위하여 임의의 금속이 사용될 수 있으나, 실제로는 이러한 금속들 중 일부가 효과적으로 산화되지 않거나(예를 들어, 귀금속(noble metal)) 또는 산화물 층에 의해 보호될 수 있다. 예시의 방법으로서, 그 밖의 다른 것들 중에서도 이하의 금속, 즉 니켈, 크롬, 알루미늄, 티타늄, 및 이들의 혼합물이 언급될 수 있다. 특정 실시예에서, Ni이 사용된다.
얇은 층이 기판 위에 증착되며, 상기 기판은 유전체 기판(가령, 유리, 반도체, 무기 결정체(inorganic crystal) 또는 플라스틱 재료)이다. 유전체 기판의 예시로는 그 밖의 다른 것들 중에서도 본 발명 실시에 적합한 실리카(SiO2), 붕규산염(BK7), 실리콘(Si), 리튬 니오베이트(LiNbO3), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PRT)가 있다. 기판은 위에 UTMF가 증착되어 있는 재료를 가리킨다. 기판은 소자 구조(예를 들어, 활성 반도체 또는 유기층)의 일부일 수 있다.
본 발명의 방법에 따라, 얇은 금속 필름의 상부에서 얻어진 보호 산화물 층은 통상적으로 0.1nm 내지 4nm 사이의 두께를 나타낸다.
본 발명 방법의 b) 단계가, 온도 및 주변 산소에 따라서, 통상적으로 수 분(가령, 2분 이상)에서 10 시간 동안 50℃ 내지 200℃ 사이의 온도에서 수행된다.
특정 실시예에 따라, LiNbO3 또는 그 밖의 다른 임의의 초전성 결정체(pyroelectric crystal)의 특정한 결정 컷(crystal cut)에 있어서, 샘플의 가열(heat up) 및 냉각(cool down)을 본 발명의 방법 동안 천천히 수행해 보호 층을 형성하여, 기판 손상 또는 심지어 기판 파손을 야기할 수 있는 초전성 전하(pyroelectric charge)의 형성을 피하도록 하는 것이 바람직하다.
처리 동안 도달되는 최대 온도는, 특히 처리가 이루어지는 산소 환경을 고려하여, 발생할 수 있는 기판의 변조 및 손상이 방지되는 값으로 제한된다. 이러한 제한 값은 해당업계 종사자라면 용이하게 결정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특정 실시예에서, 단계 b)가 O2 처리를 포함하며, 이러한 O2 처리는 다른 대안적 방법을 따라 수행될 수 있다.
따라서, 특정 실시예에서, O2 처리가 표준 대기(약 20% 산소)에서 수행된다. 이 경우, 온도는 일반적으로 70℃ 내지 200℃ 사이로 이루어진다.
또 다른 특정 실시예에서, O2 처리는 10 내지 30 sccm(standard cubic centimeters per minute)의 연속적인 산소 유동량(oxygen flux)을 이용해 수행된다. 이 경우, 이온화되지 않은 O2가 일반적으로 50℃ 내지 120℃의 온도에서, 통상적으로 100 내지 200 eV 범위의 운동 에너지로 이용된다.
추가적인 특정 실시예에서, O2 처리가 산소가 풍부한 환경에서(예를 들어, 통상적으로 70% 이상의 산소가 존재하는 환경에서), 그리고 60℃ 내지 150℃ 사이의 온도에서 수행된다.
본 발명의 방법에 따라 획득되어 산화된 UTMF는 안정하고, 금속 증착 직후 측정된 상황과 비교할 때 더 큰 전기 저항성과 UV(350nm 이상)에서 적외선(3000nm 이상)까지의 증가된 광 투명성을 보여준다.
본 발명의 특정 실시예에 따라, 단계 b)의 열처리(thermal treatment)는 도 2에서 정의된 바와 같이 단계 H1 내지 H5를 포함한다. 도 2는 H1, H2, H3, H4 및 H5 단계들 각각 이후의 저항성 변화를 보여주고, 이전 단계에 관하여 주어진다. H1에 있어서, 12일 동안 주위 기압에서 실온으로 유지된 상태에서, 저항성 변화가 증착된 필름의 저항성에 대하여 주어진다.
따라서, 본 발명자는, 본 발명의 방법이 기판에 증착된 UTMF에 적용된 이후에, 3nm와 동일하거나 이보다 더 큰 두께를 갖는 필름의 전기 저항성이 90℃와 동일하거나 이보다 더 낮은 어닐링 온도에 있어서 유의하게 변화하지 않음을 보여주었다. 5nm와 동일하거나 이보다 더 큰 두께의 필름의 경우에, H1 단계 이후 훨씬 더 높은 온도에 있어서 유의하게 변화하지 않는다.
UTMF에 본 발명 방법을 적용한 결과, 금속 필름의 부분적 산화가 발생한다. 이는 원소 분석 기법에 의해 확인되는데, 예를 들어, 에너지 분산 X-선 분석(Energy Dispersive X-ray, EDX): 처리된 샘플들의 응답 스펙트럼이 금속 원소들 중 하나 외에도 산소의 존재를 보여준다. Ni 및 O2의 농도비가 필름의 두께 및 형성된 산화 화합물에 따라 달라진다. 또한, 필름의 상부에 산화 화합물의 형성으로 인해 필름 두께가 증가하기 때문에, 필름의 두께 변화에 의해 산화가 간접적으로 확인된다. 이러한 산화된 층은 유효한 금속 두께를 감소시키나, 이와 동시에, 보호층의 역할을 하여 필름을 안정하게 하고 필름의 추가적 산화를 방지하는데 기여한다.
패시베이션 공정의 결과, 이렇게 획득된 보호 UTMF의 전기 저항성이, 본래 증착된 필름의 전기 저항성보다 높다. 이와 동시에, 적외선에서부터 자외선까지, 측정된 모든 파장에 대하여 필름의 투과율 또한 증가한다. 이러한 점에서, 증착된 필름과 처리 이후의 필름 둘 모두의 광 투과율 측정치가 도 3에 나타난다. 이들 값은 Perkin Elmer Lambda 950 분광계를 이용하여 획득된 것이다.
위에 나타난 관점에서, 본 발명의 방법은, 간단한 제작 방법과 낮은 비용 및 이들 고유의 기술적 특성으로 인해 많은 응용예에서 찾을 수 있는 안정하고 투명한 전도성 전극을 제공하는 것의 중요한 이점을 제시한다. 이러한 점에서, 광전지(photovoltaic cell), 유기 발광 소자, 통합된 전기광학 변조기(electro-optic modulator), 레이저, 및 광-검출기와 같은 소자에서, 투명한 전도성 전극이 중요한 요소이고 그 밖의 다른 재료들과 결합된다고 알려져 있다. 본 발명의 방법에 따라 획득된 전극의 안정성이, 특히 환경 조건들의 요구 및 변화 하에서, 시간에 따라 소자들의 성능을 유지하는데 있어 가장 중요하다. 이에 더하여, 제작 공정 동안, 투명한 전도성 전극이 증착된 이후, 후속 처리(예를 들어, 소자 구조를 완성하기 위하여 요구되는 후속 처리들)가 전극 속성을 상당히 바꿀 수 있기 때문에, 본 발명에 따라 제조되는 안정한 전극이 이러한 관점에서도 매우 흥미롭다.
전술된 내용은 본 발명의 예시이다. 그러나 본 발명은 본원에 기술된 이하의 명확한 실시예들에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범위 내의 모든 등가적 수정 형태를 포괄한다.
예시
예 1:
Ni
-
UTMF
및 이의 특성 획득 방법
양면이 연마된(double-side polished) BK7 기판 위에, ATC ORION 3 HV 스퍼터링 DC 시스템을 이용하여 3.4 나노미터 두께의 니켈 초박 금속 필름이 증착되었다. 이러한 스퍼터링 공정은 순수한 아르곤(Ar) 분위기에서 실온에서 수행되었다. 아르곤 압력은 8 mTorr로 설정되었고, 200W DC 전원 전계(electric field)가 이용되었다.
언제나 주위 기압(ambient atmosphere)으로 유지된 상태에서, 증착 후 및 필름이 증착되고 12일 후까지 계속하여 실온에서 필름의 전기 저항성을 측정하였다. 시트 저항을 측정하기 위하여 캐스케이드 마이크로테크 44/7S 4포인트 탐침과 Keithley 2001 멀티미터를 사용했다. 시트 저항(RS)(즉, 층의 사각형 시트의 저항)이 Ω 단위로 측정되고, 이러한 시트 저항은 다음의 관계 즉, RS=ρ/t(t는 층 두께(m))를 통해 Ω-m 단위로 측정되는 전기 저항성(ρ)과 관련된다. 따라서, 층의 저항성은 시트 저항과 필름의 두께 사이의 비로서 획득된다. 이러한 12일 기간 동안 저항성이 상당히 증가하였고(약 60% 증가), 이로써, 일단 니켈이 증착되고 어떠한 추가적 처리도 수행되지 않은 경우 초박 금속 필름이 안정하지 않음을 보여준다.
증착 후 12일 동안, 필름이 주위 기압에서 실온으로 유지되었고, Selecta Hightemp 2001406 오븐 내부에서 제 1 열처리(H1)(90℃, 2.5 시간 동안)를 주위 기압에서 가했다. Fluke 온도계 52 Ⅱ를 이용해 온도를 측정했다. 이러한 초기 처리 이후, 필름은 저항성의 변화를 나타냈다(약 30% 증가). 그 후, 추가적 처리(H2 내지 H4)를 필름에 가했다(도 2). 전기 저항성이 일정하게 유지되지 않았고, 각각의 열처리 이후 증가되었다.
전술된 "안정"의 정의에 따라, H1 , H2, H3 및 H4 이후 획득된 초박 금속 필름이 안정한지 아닌지를 테스트하기 위하여 마지막 단계(H5)를 수행했다. H5 이후, 도 2에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 전기 저항성 변화는 무시할만 하고(약 2%), 따라서 수행된 열처리 이후의 초박 금속 필름은 안정하다고 여겨졌다.
예 2:
Ni
-
UTMF
및 이의 특성 획득 방법
본 발명 방법은 6 나노미터 두께의 니켈 초박 금속 필름을 기판 위에 증착하는 단계를 포함한다. 상기 필름은 ATC ORION 3 HV 스퍼터링 DC 시스템을 이용하여, 양면이 연마된(double-side polished) BK7 기판 위에서 성장했다. 이러한 스퍼터링 공정은 순수한 아르곤(Ar) 분위기에서 실온에서 수행되었다. 아르곤 압력은 8 mTorr로 설정되었고, 200W DC 전원 전계가 이용되었다.
그 후, 전술된 예시에서 기술된 바와 같이, 필름의 전기 저항성과 광 투과율을 측정했다.
필름은 약 120℃에서 열처리를 거쳤고, 약 130 eV의 운동 에너지를 갖는 약 20 sccm의 연속적인 (이온화되지 않은) 중성 산소 유동량의 영향을 받았다. 약 10분 후, 전기 저항성 측정치와 두께 변화 측정치로부터, 형성된 산화물 두께가 약 2.5nm임이 발견되었다.
이렇게 획득된 Ni-UTMF은 안정했다.
Claims (17)
- 투명 전극을 제작하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
a) 기판 상에 직접 초박 금속 필름(ultra thin metal film)(UTMF)을 증착하는 단계,
b) 50℃ 내지 120℃의 온도에서, 100 내지 200 eV의 운동 에너지를 갖는 이온화되지 않은 O2의 10 내지 30sccm(standard cubic centimeters per minute)의 연속적인 산소 유동량(oxygen flux)의 존재 하에 이뤄지는 초박 금속 필름의 열처리 단계, 및
c) 상기 열처리 단계에 의해 초박 금속 필름의 상부에서 산화가 발생하여 형성된 초박 금속 필름 상부 상의 보호 산화물 층을 획득하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 a)에서 증착된 초박 금속 필름의 두께는 3 내지 20 나노미터인 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
초박 금속 필름의 금속은 니켈, 크롬, 알루미늄, 티타늄, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 유리, 반도체, 유기 재료, 및 무기 결정체(inorganic crystal)로부터 선택된 유전체 기판인 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 기판은 실리카(SiO2), 붕규산염(BK7), 실리콘(Si), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PRT), 및 리튬 니오베이트(LiNbO3)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 보호 산화물 층은 0.2 내지 4 나노미터의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 b)는 50℃ 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 b)가 2분 내지 10시간의 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
단계 b)에 O2 처리가 포함되고, 상기 O2 처리는 70℃ 내지 200℃ 사이의 온도에서 표준 대기(standard atmosphere)에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
단계 b)에 O2 처리가 포함되고, 상기 O2 처리는 60℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 70% 이상의 산소 함유량이 존재하는 산소가 풍부한 환경에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 투명 전극을 제작하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
a) 기판 상에 직접 초박 금속 필름(ultra thin metal film)(UTMF)을 증착하는 단계,
b) O2의 존재 하에서 이뤄지는 초박 금속 필름의 열처리 단계, 및
c) 상기 열처리 단계에 의해 초박 금속 필름의 상부에서 산화가 발생하여 형성된 초박 금속 필름 상부 상의 보호 산화물 층을 획득하는 단계
를 포함하며, 단계 b)의 열처리가
- 90℃에서 2.5 시간 동안의 H1 단계;
- 105℃에서 2.5 시간 동안의 H2 단계;
- 115℃에서 2.5 시간 동안의 H3 단계;
- 145℃에서 2.5 시간 동안의 H4 단계; 그리고
- 90℃에서 2.5 시간 동안의 H5 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 투명 전극을 제작하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
a) 기판 상에 직접 초박 금속 필름(ultra thin metal film)(UTMF)을 증착하는 단계,
b) O2의 존재 하에서 이뤄지는 초박 금속 필름의 열처리 단계, 및
c) 상기 열처리 단계에 의해 초박 금속 필름의 상부에서 산화가 발생하여 형성된 초박 금속 필름 상부 상의 보호 산화물 층을 획득하는 단계
를 포함하며, 단계 b)의 열처리가
10분 동안 120℃에서, 130 eV의 운동 에너지를 갖는 20 sccm의 연속적인 중성 산소 유동량의 존재 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 투명 전극을 제작하기 위한 방법. - 제 12 항에 있어서, 단계 a)에서 증착되는 상기 초박 금속 필름의 두께는 3 내지 20 나노미터인, 투명 전극을 제작하기 위한 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 보호 산화물 층의 두께는 0.2 내지 4 나노미터인, 투명 전극을 제작하기 위한 방법.
- 제 13 항에 있어서, 단계 a)에서 증착되는 상기 초박 금속 필름의 두께는 3 내지 20 나노미터인, 투명 전극을 제작하기 위한 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 보호 산화물 층의 두께는 0.2 내지 4 나노미터인, 투명 전극을 제작하기 위한 방법.
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