KR101984031B1 - 전자소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 개념에 따른 전자소자의 제조방법은 기판 상에 평탄부 및 돌출부를 가지는 하부 전극을 형성하는 것, 상기 하부 전극 상에 중간층을 형성하는 것, 및 상기 중간층 상에 상부전극을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 하부 전극을 형성하는 것은 상기 기판 상에 제1 금속을 증착하여 도전 필름을 형성하는 것, 및 상기 도전 필름 상에 제2 금속을 증착하여, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속의 합금을 제조하는 것을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 전자소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 돌출부를 가지는 전자소자용 전극에 관한 것이다.
오늘날 일반적으로 이용되는 석유, 석탄, 및 천연 가스와 같은 화석 에너지는 그 양이 한정되어 있고, 오염 물질을 배출하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 대신할 수 있는 대체 에너지의 개발이 중요하다. 그 중에서도 가장 주목 받고 있는 기술이 태양광을 이용한 태양전지와 같은 광변환소자이다. 태양광을 이용한 발전 기술은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 전력을 얻는다. 광변환소자는 무한정으로 제공되는 태양광을 전기 에너지로 바꿀 수 있고, 대기 오염이나 소음, 발열, 또는 진동 등의 공해가 없어 친환경적이다. 광변환소자는 연료의 수송과 발전 설비의 유지 관리가 불필요하므로 반영구적인 수명을 가질 수 있다. 광변환소자의 효율 향상은 태양전지 개발에 있어서 주요한 개발 방향이 되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 광흡수율이 향상된 태양전지에 관한 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 발광효율이 향상된 발광소자에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 또한 광을 발생하되 효과적으로 방출함으로써 전기를 광으로 변환하는 발광 효율을 증가시킬 수 있는 디스플레이, 발광소자에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 전자소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 전자소자는 기판 상에 평탄부 및 돌출부를 가지는 하부 전극을 형성하는 것, 상기 하부 전극 상에 적어도 하나의 중간층을 형성하는 것, 및 상기 적어도 하나의 중간층 상에 상부전극을 형성하는 것을 포함하되, 상기 하부 전극을 형성하는 것은 상기 기판 상에 제1 금속을 증착하여 도전 필름을 형성하는 것, 및 상기 도전 필름 상에 제2 금속을 증착하여, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속의 합금을 제조하는 것을 포함하고, 상기 평탄부 및 상기 돌출부는 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속의 합금을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속 함량비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속은 알루미늄을 포함하고, 상기 제2 금속은 은을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 평탄부는 상기 돌출부와 동일한 조성비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속은 알루미늄을 포함하고, 상기 제2 금속은 은을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 금속의 증착은 270 내지 400℃에서 진행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부전극은 상기 도전필름 및 상기 적어도 하나의 중간층 사이에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부전극은 상기 기판과 접촉하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 돌출부는 상기 평탄부 상으로 연장될 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 전자소자는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 평탄부 및 돌출부를 가지는 하부 전극, 상기 하부전극 상의 적어도 하나의 중간층, 및 상기 적어도 하나의 중간층 상의 상부전극을 포함하되, 상기 하부 전극은 제1 금속 및 제2 금속의 합금을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속의 함량비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판 및 상기 하부 전극 사이에 개재된 도전필름을 더 포함하되, 상기 도전필름은 제1 금속을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속은 구리를 포함하고, 상기 제2 금속은 은을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 중간층은 광흡수층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 중간층은 유기발광물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 중간층은 무기발광물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 전자소자는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 제1 금속을 포함하는 도전필름, 상기 기판 상에 배치되며, 제1 금속 및 제2 금속을 포함하는 하부 전극, 상기 하부전극 상의 적어도 하나의 중간층, 및 상기 적어도 하나의 중간층 상의 상부전극을 포함하되, 상기 하부 전극은 상기 도전필름 상의 평탄부, 그리고 상기 평탄부 상으로 연장된 돌출부를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속의 함량비를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 돌출부는 상기 평탄부와 동일한 제2 금속 함량비를 가질 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 돌출부를 가지는 하부전극은 돌출부가 없는 평탄한 경우보다 하부전극 및 중간층의 계면에서 빛을 확산 반사시켜 광이용율이 높을 수 있다. 본 발명의 개념에 따른 하부전극의 형성방법은 도전패턴의 형성을 포함하여, 돌출부의 형성을 촉진할 수 있다. 하부 전극은 도전 패턴 및 제2 금속의 합금으로부터 형성될 수 있다. 하부전극은 270 내지 400℃의 온도에서 제조될 수 있어, 기판이 열에 의하여 손상되지 않을 수 있다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 아래에 나타나 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 비교예들 및 실험예들의 온도에 따른 rms거칠기를 측정한 그래프이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 비교예들 및 실험예들의 온도에 따른 rms거칠기를 측정한 그래프이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전자소자(1)는 기판(100) 상에 차례로 적층된 하부 전극(200), 중간층(300), 및 상부 전극(400)을 포함할 수 있다. 전자소자(1)는 유기발광소자, 무기 전계발광소자와 같은 표시장치 또는 태양전지일 수 있다. 전자소자(1)는 후면반사층(250)을 더 포함할 수 있다.
기판(100)은 불투명할 수 있다. 기판(100)은 스테인레스스틸, 플리스틱, 또는 폴리머를 포함할 수 있다.
하부 전극(200)은 불투명할 수 있다. 하부 전극(200)은 거칠 수 있다. 예를 들어, 하부 전극(200)의 상면은 30 내지 500nm의 제곱근평균 거칠기(root mean square roughness, rms roughness)를 가질 수 있다. 하부 전극(200)은 평탄부(201) 및 돌출부(203)를 가질 수 있다. 돌출부(203)는 평탄부(201) 상으로 연장되고, 섬 모양을 가질 수 있다. 이하, 돌출부(203)는 30 nm이상의 rms 거칠기를 가지는 것을 의미할 수 있다. 하부 전극(200)이 돌출부(203)를 가짐에 따라, 하부 전극(200) 및 중간층(300), 또는 하부 전극(200) 및 후면반사층(250)의 계면에서 빛의 확산반사율이 증가될 수 있다. 태양전지의 경우, 확산반사율이 증가하면 빛이 광흡수층을 지나가는 거리가 증가하여, 광흡수율이 증가될 수 있다. 발광소자의 경우, 확산 반사율이 증가하면 발광된 빛이 박막 내에 갇히는 전반사율이 감소하여 발광효율이 증가될 수 있다. 하부 전극(200)은 제1 금속 및 제2 금속의 합금을 포함할 수 있다. 제1 금속은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함하고, 제2 금속은 은(Au)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 금속이 구리를 포함하는 경우, 돌출부(203)에서 제2 금속 함량비는 평탄부(201)에서의 제2 금속 함량비보다 클 수 있다. 다른 예로, 제1 금속이 알루미늄을 포함하는 경우, 돌출부(203)는 평탄부(201)와 동일하거나 유사한 제2 금속 함량비를 가질 수 있다. 하부 전극(200)은 50 내지 300nm의 두께를 가질 수 있다. 하부 전극(200)은 제1 금속이 생략된 경우보다 제2 금속(예를 들어, Ag)의 함유량은 감소하되, 동일하거나 유사한 전도성을 가질 수 있다.
후면반사층(250)이 하부 전극(200) 및 중간층(300) 사이에 개재될 수 있다. 후면반사층(250)은 투명 전도성 산화물, 예를 들어, 아연 산화물(Zinc oxide)을 포함할 수 있다. 하부 전극(200)이 구리를 포함하는 경우, 후면반사층(250)은 구리가 중간층(300)으로 이동하여 중간층(300)의 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로, 후면반사층(250)은 생략될 수 있다.
중간층(300)은 돌출부(203)를 따라 연장되어, 굴곡진 단면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 중간층(300)은 반도체 물질을 포함하여, 광흡수층의 역할을 할 수 있다. 이 경우, 전자소자(1)는 입사된 태양광으로부터 전기 에너지를 발생시켜, 태양전지의 기능을 할 수 있다. 일 예로, 중간층(300)은 실리콘(Si), 실리콘게르마늄(SiGe), 실리콘 탄화물(SiC), 실리콘 산화물(SiO), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산화질화물(SiON), 실리콘 탄화질화물(SiCN), 실리콘 게르마늄 산화물(SiGeO), 실리콘 게르마늄 산화질화물(SiGeON), 및 실리콘 게르마늄 탄화물(SiGeC) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 중간층(300)은 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다. 중간층(300)은 PIN 다이오드 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 중간층(300)은 차례로 적층된 p형 실리콘층, 진성실리콘층, 및 n형 실리콘층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 중간층(300)은 차례로 적층된 n형 실리콘층, 진성실리콘층, 및 p형 실리콘층을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 중간층(300)은 구리인듐갈륨셀레늄(CuInGaSe)과 같은 1-3-4족 칼코피라이트(Chalcopyrite)계 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 중간층(300)은 카드늄텔루라이드(CdTe)와 같은 2-4족 원소 화합물 반도체를 포함할 수 있다.
다른 예로, 중간층(300)은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자소자(1)는 유기발광소자일 수 있다. 예를 들어, 중간층(300)은 폴리플루오렌(polyfluorene) 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌((poly)paraphenylenevinylene) 유도체, 폴리페닐렌(polyphenylene) 유도체, 폴리비닐카바졸(polyvinylcarbazole) 유도체, 폴리티오펜(polythiophene) 유도체, 안트라센(anthracene) 유도체, 부타디엔(butadiene) 유도체, 테트라센(tetracene) 유도체, 디스티릴아릴렌(distyrylarylene) 유도체, 벤자졸(benzazole) 유도체 및/또는 카바졸(carbazole) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 중간층(300)은 유기발광물질 내에 도펀트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 중간층(300)은 유기광전물질을 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 중간층(300)은 무기발광물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 중간층(300)은 광흡수층, n-형 반도체, 및 p-형 반도체로 구성될 수 있다. 광흡수층은 빛을 흡수하여 캐리어를 생산하는 할 수 있다. n-형 반도체 및 p-형 반도체는 다이오드의 역할을 할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 중간층(300)은 발광층, n-형 반도체, 및 p-형 반도체로 구성될 수 있다. 발광층은 전기에너지를 빛 에너지로 전환시킬 수 있다. n-형 반도체 및 p-형 반도체는 다이오드의 역할을 할 수 있다.
상부 전극(400)은 중간층(300)을 따라 연장되며, 굴곡진 단면을 가질 수 있다. 상부 전극(400)은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상부 전극(400)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 또는 인듐(In)이 도핑된 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 불소가 도핑된 산화주석, 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO), 또는 붕소가 도핑된 산화아연(ZnO:B)을 포함할 수 있다.
본 발명의 전자소자(1)는 돌출부(203)가 생략된 경우보다 중간층(300)의 광변환효율 또는 발광효율이 증가할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자를 도시한 단면도이다. 이하, 도 1에서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 2를 참조하면 전자소자(2)는 기판(100) 상에 차례로 적층된 도전필름(210), 하부 전극(200), 후면반사층(250), 중간층(300), 및 상부 전극(400)을 포함할 수 있다.
도전필름(210)은 제1 금속, 예를 들어, 구리(Cu), 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
하부 전극(200)은 평탄부(201) 및 돌출부(203)를 가질 수 있다. 하부 전극(200)은 30 내지 500nm의 rms거칠기를 가질 수 있다. 제2 하부 전극(200)은 제1 금속 및 제2 금속을 포함할 수 있다. 제2 금속은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 금속이 구리를 포함하는 경우, 돌출부(203)에서 제2 금속의 조성비는 평탄부(201)에서의 제2 금속 조성비보다 큰 값을 가질 수 있다. 다른 예로, 돌출부(203)에서 제1 및 제2 금속의 조성비는 평탄부(201)에서 제1 및 제2 금속의 조성비와 동일 또는 유사할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자소자의 제조방법을 설명한다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면 도전필름(210)이 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 기판(100)은 불투명하며, 스테인레스스틸, 플리스틱, 또는 폴리머를 포함할 수 있다. 도전필름(210)은 제1 금속, 예를 들어, 구리 또는 알루미늄을 기판(100) 상에 증착하여 형성될 수 있다. 도전필름(210)의 증착은 전자빔증발법, 열증발법, 스퍼터증착법, 용액기반 코팅, 프린팅공정, 또는 화학증착법 등에 의해서 진행될 수 있다. 도전필름(210)의 증착 시, 별도의 열을 가하는 공정이 생략되어, 기판(100)이 열에 의해 손상되지 않을 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 금속 및 제2 금속을 포함하는 하부 전극(200)이 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 하부 전극(200)은 평탄부(201) 및 돌출부(203)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 금속(예를 들어, 은)이 270 내지 400oC의 조건에서 도전필름(210) 상에 증착될 수 있다. 제2 금속의 증착은 열증발법, 스퍼터증착법, 또는 화학증착법에 의하여 진행될 수 있다. 제2 금속은 도전필름(210)의 33.3 내지 10000%의 두께를 가지도록 증착될 수 있다. 제2 금속 및 도전필름(210)으로부터 합금이 제조되어, 하부 전극(200)이 형성될 수 있다. 도전필름(210)은 돌출부(203)의 형성을 촉진할 수 있다. 도전필름(210)의 형성이 생략된 경우, 돌출부(203)는 500℃ 이상의 온도에서 형성될 수 있다. 도전필름(210) 상에 제2 금속을 증착함에 따라, 270 내지 400oC의 온도에서 돌출부(203)를 형성할 수 있다. 따라서, 기판(100)이 열에 의하여 손상되지 않을 수 있다. 도전필름(210)으로부터 제조된 하부 전극(200)은 도전필름(210)의 형성을 생략하는 경우보다 더 거칠 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 및 제2 금속을 순차적으로 증착하여 함금을 제조하는 경우, 제1 금속 및 제2 금속을 동시에 증착하여 합금을 제조하는 경우보다, 하부 전극(200)의 표면거칠기가 더 클 수 있다.
구리를 제1 금속으로 사용하는 경우, 돌출부(203)의 제2 금속의 조성비는 평탄부(201)의 제2 금속 조성비보다 더 클 수 있다. 알루미늄을 제1 금속으로 사용하는 경우, 제1 금속 및 제2 금속의 상호고용도가 높아, 돌출부(203)는 평탄부(201)와 동일 또는 유사한 제1 및 제2 금속 조성비를 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 하부 전극(200) 상에 후면반사층(250), 중간층(300), 및 상부 전극(400)이 차례로 형성될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의하여, 도 1의 예로써 설명한 전자소자(1)의 제조가 완성될 수 있다.
도 6 및 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 도전필름(210)을 포함하는 기판(100)이 준비될 수 있다. 도전필름(210)은 도 7의 예로써 설명한 바와 동일한 물질 및 동일한 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 금속 및 제2 금속의 합금을 제조하여, 하부 전극(200)이 도전필름(210) 상에 형성될 수 있다. 도전필름(210)은 돌출부(203)의 형성을 촉진할 수 있다. 예를 들어, 제2 금속(예를 들어, 은)이 270 내지 400oC의 조건에서 도전필름(210) 상에 증착될 수 있다. 도전필름(210)은 증착되는 제2 금속의 1 내지 300%를 두께를 가질 수 있다. 도전필름의 상부(도 10에서 210a)는 제2 금속과 결합하여 합금을 형성할 수 있다. 도전필름의 하부(도 6에서 210b)는 제2 금속과 함금을 형성하지 않아, 전자소자(2)에 포함될 수 있다. 하부 전극(200)의 형성 공정에서, 기판(100)은 열에 의하여 손상되지 않을 수 있다. 하부 전극(200) 상에 후면반사층(250), 중간층(300), 및 상부 전극(400)이 차례로 형성될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의하여, 도 2의 예로써 설명한 전자소자(2)의 제조가 완성될 수 있다.
이하, 본 발명의 실험예들을 참조하여, 본 발명의 개념에 따른 전자소자의 제조방법 및 특성평가 결과를 보다 상세하게 설명한다.
전자소자의 제조
<비교예1-1>
125μm 두께의 스테인레스스틸(STS) 기판이 준비될 수 있다. 순도 99.99%의 은을 타켓으로 사용한 마그네톤 스퍼터링법에 의하여, 은층이 스테인레스스틸 기판 상에 100nm의 두께로 증착될 수 있다. 증착은 25℃의 온도조건에서 수행되었다.
<비교예1-2>
비교예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 증착은 400℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 1-1>
비교예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 알루미늄층이 스테인레스스틸 기판 상에 100nm의 두께로 형성된 후, 은층이 알루미늄층 상에 증착될 수 있다. 증착은 270℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 1-2>
실험예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 본 실험예에서 증착은 270℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 1-3>
실험예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 본 실험예에서 증착은 320℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 1-4>
실험예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 본 실험예에서 증착은 370℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 1-5>
실험예 1-1과 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 본 실험예에서 증착은 400℃의 온도조건에서 수행되었다.
<실험예 2>
실험예 1-5와 동일하게 전자소자가 제조되었다. 다만, 본 실험예에서는 알루미늄층 대신 구리층이 스테인레스스틸(STS) 기판 상에 형성되었다.
전자소자의 특성평가
<오제이 전자 분광 측정>
실험예 1-5 및 실험예 2 각각의 평탄부 및 돌출부에서 오제이 전자 분광(Auger electron spectroscopy, 이하 AES)이 측정되었다.
표 1은 실험예 1-5의 AES 측정결과를 나타내었다.
표 1을 도 1 및 2와 함께 참조하면, 돌출부(203)는 평탄부(201)와 유사한 은의 함량비를 가짐을 확인할 수 있다. 실험예 1-5에서 제1 금속은 알루미늄, 제2 금속은 은으로 구성된다. 이로부터, 제1 금속 및 제2 금속의 상호고용도가 높아, 돌출부(203)는 평탄부(201)와 동일하거나 유사한 제2 금속 조성비를 가지는 것을 알 수 있다.
| AES | ||
| 평탄부(%) | 돌출부(%) | |
| 은(Ag) | 54.9 | 55.3 |
| 알루미늄(Al) | 45.1 | 44.7 |
표 2는 실험예 2의 AES 측정결과를 나타내었다.
표 2를 도 1 및 2와 함께 참조하면, AES결과로부터, 돌출부(203)의 표면은 평탄부(201)의 표면과 유사한 은의 함량비를 가짐을 확인할 수 있다. 실험예 2에서 제1 금속은 구리, 제2 금속은 은으로 구성된다. 이로부터, 실험예 2에서의 제1 금속 및 제2 금속의 상호고용도는 실험예 1-5의 경우보다 낮음을 알 수 있다.
| AES | ||
| 평탄부(%) | 돌출부(%) | |
| 은(Ag) | 95.09 | 96.71 |
| 구리(Cu) | 4.91 | 3.29 |
도 8은 본 발명의 비교예들 및 실험예 1-1 내지 1-5의 온도에 따른 rms거칠기를 측정한 그래프이다. 비교예 1-1 및 1-2는 각각 c1 및 c2로 나타내었다. 실험예 1-1 내지 1-5는 각각 e1 내지 e5로 나타내었다.
도 8을 참조하면, 실험예1-5(e5)의 경우 동일한 온도 조건에서 제조된 비교예1-2(c2)보다 동일한 온도에서 더 큰 rms거칠기를 가지는 것을 관찰할 수 있다. 이로부터, 하부전극(200)이 도전필름(210) 상에 제2 금속을 증착하여 형성함에 따라, 도전필름(210)이 생략된 경우보다 더 큰 rms거칠기를 가짐을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.
Claims (18)
- 기판 상에 평탄부 및 돌출부를 가지는 하부 전극을 형성하는 것;
상기 하부 전극 상에 중간층을 형성하는 것; 및
상기 중간층 상에 상부전극을 형성하는 것을 포함하되,
상기 하부 전극을 형성하는 것은:
상기 기판 상에 제1 금속을 증착하여 도전 필름을 형성하는 것; 및
상기 도전 필름 상에 제2 금속을 증착하여, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속의 합금을 제조하는 것을 포함하고,
상기 평탄부 및 상기 돌출부는 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속의 합금을 포함하는 전자소자 제조방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속 함량비를 가지는 전자소자 제조방법.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1 금속은 알루미늄을 포함하고,
상기 제2 금속은 은을 포함하는 전자소자 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 평탄부는 상기 돌출부와 동일한 조성비를 가지는 전자소자 제조방법.
- 제 4항에 있어서,
상기 제1 금속은 알루미늄을 포함하고,
상기 제2 금속은 은을 포함하는 전자소자 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2 금속의 증착은 270 내지 400℃에서 진행되는 전자소자 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 하부전극은 상기 도전필름 및 상기 중간층 사이에 형성되는 전자소자 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 하부전극은 상기 기판과 접촉하도록 형성되는 전자소자 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 평탄부 상으로 연장된 전자소자 제조방법.
- 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 평탄부 및 돌출부를 가지는 하부 전극;
상기 하부전극 상의 중간층; 및
상기 중간층 상의 상부전극을 포함하되,
상기 하부 전극은:
제1 금속 및 제2 금속의 합금을 포함하고,
상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속의 함량비를 가지는 전자소자.
- 제 10항에 있어서,
상기 기판 및 상기 하부 전극 사이에 개재된 도전필름을 더 포함하되,
상기 도전필름은 제1 금속을 포함하는 전자소자.
- 제 10항에 있어서,
상기 제1 금속은 구리를 포함하고,
상기 제2 금속은 은을 포함하는 전자소자.
- 제 10항에 있어서,
상기 중간층은 광흡수층을 포함하는 전자소자.
- 제 10항에 있어서,
상기 중간층은 유기발광물질을 포함하는 전자소자.
- 제 10항에 있어서,
상기 중간층은 무기발광물질을 포함하는 전자소자.
- 기판;
상기 기판 상에 배치되며, 제1 금속을 포함하는 도전필름;
상기 기판 상에 배치되며, 제1 금속 및 제2 금속을 포함하는 하부 전극;
상기 하부전극 상의 중간층; 및
상기 중간층 상의 상부전극을 포함하되,
상기 하부 전극은:
상기 도전필름 상의 평탄부; 그리고
상기 평탄부 상으로 연장된 돌출부를 가지는 전자소자.
- 제 16항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 평탄부보다 더 큰 상기 제2 금속의 함량비를 가지는 전자소자.
- 제 16항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 평탄부와 동일한 제2 금속 함량비를 가지는 전자소자.
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