KR101761995B1 - 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법이 제공된다. 상기 박막의 제조 방법으, 주석 및 아연을 포함하는 소스 용액(source solution)을 준비하는 단계, 및 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함하는 베이스 막(base layer)을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량이 상기 소스 용액 내에 아연의 함량보다 낮은 것을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 박막의 제조 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 주석 및 아연이 포함된 소스 용액을 이용한 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법에 관련된 것이다.
반도체 메모리 소자, 발광 다이오드, 시스템 반도체 소자, 전력 반도체 소자, 슈퍼 커패시터 등 반도체 소자 기술의 발전에 따라, 소자의 신뢰성, 수명 등을 향상시키기 위해, 우수한 특성을 갖는 박막의 제조 방법이 연구되고 있다.
특히, 최근 박막 트랜지스터의 active layer, 또는 전극으로 사용하기 위해, 산화 아연 기반의 금속 산화물, 예를 들어, IGZO, IZO, ZTO, HIZO, AZO 등, 우수한 특성을 갖는 금속 산화물 박막 및 그 제조 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
예를 들어, 대한민국 특허 공개 공보 10-2010-0041348(출원인: 한국과학기술연구원, 출원번호 10-2008-0100491)에는 금속 산화물을 함유하는 용액을 준비하고, 상기 용액에 동종 또는 이종의 금속 산화물의 나노 분말을 분산시켜 금속 산화물 졸을 제조하고, 이를 다공성 기판에 도포 및 건조하여, 고가의 장비 없이, 저온 공정으로, 치밀하고 얇은 두께의 금속 산화물 박막을 제조하는 기술이 개시되어 있다.
우수한 특성을 갖는 금속 산화물 박막을 간소한 공정으로 제조하기 위한 다양한 연구 개발들이 진행 중이며, 제조 공정에서 금속 산화물 박막의 활용 부분에 따라 금속 산화물 박막의 특성을 조절하는 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 고신뢰성의 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 제조 공정이 간소화된 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 저온 공정이 가능한 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제조 비용이 감소된 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이동도가 향상된 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 박막의 제조 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 박막의 제조 방법은, 주석, 및 아연을 포함하는 소스 용액(source solution)을 준비하는 단계, 및 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함하는 베이스 막(base layer)을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량이 상기 소스 용액 내에 아연의 함량보다 낮은 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하는 단계는, 상기 소스 용액을 액적(液滴, droplet) 상태로 분무시키는 단계, 및 상기 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량은 1% 미만인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막의 이동도는 14 cm2/Vs 보다 큰 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막은 상압(常壓) 조건에서 제조되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계는, 주석 화합물 및 아연 화합물을 준비하는 단계, 및 동일한 양의 상기 주석 화합물 및 상기 아연 화합물을 용매에 용해하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 주석 화합물은 SnCl2, SnCl2 2H2O, CH3(CH2)3SnCl3, 또는 SnCl4 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 아연 화합물은 ZnCl2, (CH3CO2)2Zn, Zn(CH3COO)2 2H2O, 또는 Zn(NO3)2 xH2O(x는 1 이상의 정수) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막은 결정질 주석 산화물에 아연이 도핑된 구조를 갖는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막은 결정질 구조(crystalline structure)를 갖는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액 내에 주석에 대한 아연의 비율보다, 상기 베이스 막 내에 주석에 대한 아연의 비율이 더 낮은 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 주석 및 아연을 포함하는 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함하는 베이스 막을 제조하되, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량이 상기 소스 용액 내의 아연의 함량보다 낮을 수 있다. 또한, 상기 베이스 막은 결정질 구조를 포함하도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 제조 공정이 간소화되고, 제조 비용이 절감된, 고 이동도를 갖는 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막의 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 TEM 사진들이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 TEM 사진들이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 아연이 도핑된 주석 산화물 박막의 제조 방법이 설명된다.
소스 용액(source solution)이 준비된다. 상기 소스 용액은, 주석 및 아연을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액은 용매에, 주석 화합물 및 아연 화합물이 용해된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 아세톤(acetone)이고, 상기 주석 화합물은 SnCl2이고, 상기 아연 화합물은 ZnCl2일 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 주석 화합물은 SnCl2 2H2O, CH3(CH2)3SnCl3, 또는 SnCl4 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 아연 화합물은 (CH3CO2)2Zn, Zn(CH3COO)2 2H2O, 또는 Zn(NO3)2 xH2O(x는 1 이상의 정수) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
기판이 준비된다. 상기 기판은, 실리콘 반도체 기판, 화합물 반도체 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 또는 투명한 도전성 기판 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 기판 상에 상기 소스 용액이 제공되어, 주석 및 아연의 화합물을 포함하는 베이스 막이 제조될 수 있다. 상기 소스 용액을 이용하여 상기 기판 상에 상기 베이스 막을 제조하는 단계는, 상압(常壓) 조건에서 수행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 기판 상에 소스 용액을 제공하는 단계는, 상기 소스 용액을 액적(液滴, droplet) 상태로 분무시키는 단계, 및 상기 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 베이스 막 내에 아연의 함량은, 상기 소스 용액 내의 아연의 함량보다 낮을 수 있다. 또한, 상기 소스 용액 내에 주석에 대한 아연의 비율과 비교하여, 상기 베이스 막 내에 주석에 대한 아연의 비율이 현저하게 낮을 수 있다. 다시 말하면, 상기 소스 용액이 상대적으로 높은 함량의 아연을 포함하더라도, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량은 상기 소스 용액 내의 아연의 함량보다 현저하게 낮을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 막 내에 아연의 함량은 1% 미만이거나, 또는 아연/주석의 비율이 0.1 미만일 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 막은, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함할 수 있다.
상기 베이스 막은, 결정질 구조(crystalline structure)를 가질 수 있다. 보다 상세하게, 상기 베이스 막은 비정질 구조(amorphous structure) 및 결정질 구조를 동시에 가질 수 있다. 상기 베이스 막 내의 결정질 구조는 결정질 주석 산화물일 수 있다. 다시 말하면, 상기 베이스 막은, 상기 결정질 주석 산화물에 아연이 도핑된 것일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 주석 및 아연을 포함하는 상기 소스 용액이 준비되고, 상기 소스 용액을 이용한 용액 공정으로 상압 조건에서, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함하는 상기 베이스 막이 제조될 수 있다. 상기 베이스 막 내에 낮은 아연의 함량 및/또는 결정질 구조를 갖는 주석 산화물로 인해, 상기 베이스 막의 이동도는 14 cm2/VS 보다 클 수 있다. 이에 따라, 제조 공정이 간소화되고, 저온 공정이 가능하고, 제조 비용이 감소된 고 이동도의 박막의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상술된 본 발명의 실시 예와 달리, 물리 기상 증착 공정으로 주석 및 아연을 포함하는 박막을 증착하는 경우, 진공 상태를 구현하기 위해 공정 단가가 상승될 수 있다. 또한, 스핀 코팅 또는 잉크젯 프린팅 방식으로 주석 및 아연을 포함하는 박막을 제조하는 경우, 균일한 두께로 박막을 성장시키는 것이 용이하지 않으며, 제조된 박막의 이동도가 낮아, 박막의 이동도를 높이기 위한 후속 열처리 공정이 요구될 수 있다.
하지만, 상술된 바와 같이, 본 발명이 실시 예에 따르면, 상기 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하여 고 이동도 및 고신뢰성을 갖는 박막이, 후속 열처리 공정 없이, 용이하게 제조될 수 있다.
다만, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법은, 후속 열처리 공정 없이 고 이동도를 갖는 박막을 용이하게 제조할 수 있다는 것으로 해석되며, 본 발명의 기술적 사상이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법이 수행된 후, 후속 열처리 공정을 추가적으로 수행하는 것을 배제하는 것은 아니다.
상술된 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 상기 베이스 막은, 박막 트랜지스터(Thin film transistor)의 활성층(active layer)로 사용되거나, 또는, 전극 등으로 사용될 수 있다.
이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 베이스 막을 제조하기 위한 제조 장치가 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막의 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막의 제조 장치는, 캐리어 가스 공급부(110, carrier gas provider), 소스 용액 저장 탱크(120), 초음파 발생부(130), 및 챔버(140)를 포함할 수 있다.
상기 캐리어 가스 공급부(110)는 상기 소스 용액 저장 탱크(120)와 연결되고, 캐리어 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 캐리어 가스는 질소 가스(N2 gas)일 수 있다.
상기 소스 용액 저장 탱크(120)에는 소스 용액(210)이 저장될 수 있다. 상기 소스 용액(210)은, 상술된 것과 같이, 용매에 주석 화합물 및 아연 화합물이 용해된 것일 수 있다.
상기 초음파 발생부(130)는 상기 소스 용액 저장 탱크(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 초음파 발생부(130)는 초음파를 발생시켜, 상기 소스 용액(210)을 액적 상태(212)로 분무시킬 수 있다. 상기 액적 상태의 상기 소스 용액(212)은 상기 캐리어 가스에 의해 상기 챔버(140) 내로 제공될 수 있다.
상기 챔버(140) 내에 기판(220)이 배치될 수 있다. 상기 챔버(140)의 내부 온도는, 예를 들어, 250℃~400℃일 수 있다. 상기 챔버(140)의 내부는 상압 조건일 수 있다.
상기 기판(220) 상으로, 상기 액적 상태의 상기 소스 용액(212)이 제공되어, 상기 기판(220) 상에, 상술된 상기 베이스 막이 제조될 수 있다. 상술된 바와 같이, 상기 베이스 막 내의 아연의 함량은 상기 소스 용액(210) 내의 아연의 함량보다 낮고, 상기 베이스 막 내에 주석에 대한 아연의 비율은 상기 소스 용액(210) 내에 주석에 대한 아연의 비율보다 낮을 수 있다.
이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 박막의 특성 평가 결과가 설명된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따라 제조된 박막의 XPS 결과 그래프이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 주석 화합물로 SnCl2 및 아연 화합물로 ZnCl2를 준비하고, 용매로 아세톤을 준비하였다. SnCl2 및 ZnCl2의 양을 실질적으로 동일하도록 제어한 상태로 아세톤에 용해하여, 소스 용액을 제조하였다.
상기 소스 용액을 이용하여, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 소스 용액을 액적 상태로 분무시키고, 상기 액적 상태의 상기 소스 용액을, 350℃ 조건에서 기판 상에 제공하여, 본 발명의 실시 예에 따른 아연이 도핑된 주석 산화물 박막을 제조하였다.
상술된 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예로, 상기 소스 용액을 이용한 스핀 코팅(spin coating) 방법으로, 상술된 실시 예와 동일한 온도 조건인 350℃ 조건에서, 상기 기판 상에 제공하여, 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따른 아연 주석 산화물 박막을 제조하였다.
실시 예 및 비교 예에 따라 제조된 박막들에 대해서 박막 표면 전처리(예를 들어, sputtering) 과정 없이, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)을 수행하고, 결과를 측정하였다. 실시 예 및 비교 예에 따른 박막들의 XPS 분석 결과는 아래 <표 1>과 같다.
| 구분 | O | Sn | Zn | C | Cl |
| 실시 예 | 41.7% | 36.7% | 1% 미만 | 20.6% | 0.9% |
| 비교 예 | 45.2% | 21.6% | 25.6% | 6.4% | 1.3% |
<표 1>, 도 2, 및 도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 소스 용액을 액적 상태로 분무시키고, 액적 상태의 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여 박막을 제조한 경우, 상기 소스 용액 내에 주석에 대한 아연의 함량과 비교하여, 박막 내에 주석에 대한 아연의 함량이 현저하게 낮은 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 경우, 상기 소스 용액 내의 아연의 극히 일부가 상기 박막에 도핑되어, 아연이 도핑된 주석 산화물 박막이 제조됨을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명의 비교 예에 따라 상기 소스 용액을 이용한 스핀 코팅 방법으로 박막을 제조하는 경우, 상기 소스 용액 내에 주석에 대한 아연의 함량과 박막 내의 주석에 대한 아연의 함량이 실질적으로 동일한 것을 확인할 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 실시 예에 따라, 소스 용액을 액적 상태로 분무시키고, 액적 상태의 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하는 것이, 아연 및 주석을 포함하는 상기 소스 용액을 이용하여 아연이 도핑된 주석 산화물 박막을 제조하는 효과적인 방법임을 확인할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 TEM 사진들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 방법으로 제조된 본 발명의 실시 예 및 비교 예에 따른 박막들의 TEM 사진을 촬영하였다. 도 4의 (a) 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 박막의 TEM 사진이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따라 제조된 박막의 TEM 사진이다.
도 4 및 도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따라 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하여 제조된 박막의 경우, 비정질 구조와 결정질 구조를 모두 갖는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 경우, 결정질 구조의 주석 산화물(SnO2)을 갖는 박막이 제조됨을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명의 비교 예에 따라 상기 소스 용액을 이용한 스핀 코팅 방법으로 박막을 제조하는 경우, 비정질 상태의 아연 주석 산화물 박막이 제조된 것을 확인할 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 실시 예에 따라, 소스 용액을 액적 상태로 분무시키고, 액적 상태의 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하는 것이, 결정질 상태의 주석 산화물을 포함하는 박막을 형성하는 효과적인 방법임을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이고, 도 7 본 발명의 실시 예에 대한 비교 예에 따른 박막의 제조 방법에 따라 제조된 박막의 이동도 및 전류-전압 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 방법으로 제조된 본 발명의 실시 예 및 비교 예에 따른 박막들의 전류-전압 특성 및 이동도를 측정하였다. 도 6 및 도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따라 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하여 제조된 박막의 포화 이동도(saturation mobility)는 14.61 cm2/Vs를 갖는 것으로 측정되었으나, 비교 예에 따라 상기 소스 용액을 이용한 스핀 코팅 방법으로 제조된 박막의 포화 이동도는, 실시 예에 따른 박막보다 현저하게 낮은, 6.88cm2/Vs를 갖는 것으로 측정되었다.
결론적으로, 상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라, 주석 및 아연을 포함하는 소스 용액을 액적 상태로 분무시키고, 상기 액적 상태의 상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여 박막을 형성하는 경우, 결정질 주석 산화물에 아연이 미량 도핑된 구조를 갖는 박막이 제조될 수 있고, 이에 따라, 상기 박막의 이동도가 향상됨을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
Claims (10)
- 주석 및 아연을 포함하는 소스 용액(source solution)을 준비하는 단계; 및
상기 소스 용액을 기판 상에 제공하여, 아연이 도핑된 주석 산화물을 포함하는 베이스 막(base layer)을 제조하는 단계를 포함하되,
상기 베이스 막 내에 아연의 함량이 상기 소스 용액 내에 아연의 함량보다 낮은 것을 포함하고,
상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하는 단계는,
상기 소스 용액을 액적(液滴, droplet) 상태로 분무시키는 단계; 및
상기 액적 상태의 상기 소스 용액을 상기 기판 상에 제공하는 단계를 포함하는 박막의 제조 방법.
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 베이스 막 내에 아연의 함량은 1% 미만인 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 베이스 막의 이동도는 14 cm2/Vs 보다 큰 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 베이스 막은 상압(常壓) 조건에서 제조되는 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 소스 용액을 준비하는 단계는,
주석 화합물 및 아연 화합물을 준비하는 단계; 및
동일한 양의 상기 주석 화합물 및 상기 아연 화합물을 용매에 용해하는 단계를 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제6 항에 있어서,
상기 주석 화합물은 SnCl2, SnCl2 2H2O, CH3(CH2)3SnCl3, 또는 SnCl4 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 아연 화합물은 ZnCl2, (CH3CO2)2Zn, Zn(CH3COO)2 2H2O, 또는 Zn(NO3)2 xH2O(x는 1 이상의 정수) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 베이스 막은 결정질 주석 산화물에 아연이 도핑된 구조를 갖는 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제8 항에 있어서,
상기 베이스 막은 결정질 구조(crystalline structure)를 갖는 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 소스 용액 내에 주석에 대한 아연의 비율보다, 상기 베이스 막 내에 주석에 대한 아연의 비율이 더 낮은 것을 포함하는 박막의 제조 방법.
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