투과 전자 현미경 원소 분석을 통하여 본 산화주석 박막과 실리콘 기판 사이의 산소 영향에 관한 연구

A Study on the Oxygen Effect between Tin Oxide Thin Film and Silicon Substrate through Transmission Electron Microscopy Effect

본 연구는 투과 전자 현미경 원소 분석을 통하여 산화주석의 계면에서의 산소원자 영향을 연구 하였다. 산화주석 박막의 제조는 스퍼터를 통하여 제조 되었다. 제조된 산화 주석 박막의 x선 회절 분석을 통하여 분석한 결과 산화주석 박막은 (110), (101), (200), (201)면 등으로 성장 되었다. x선 회절 분석을 통하여 본 결과, 산소 원자가 박막의 성장면에 영향을 미치어서 결정면의 세기가 변화됨이 확인되었다. 투과 전자 현미경을 통하여 박막을 분석한 결과 실리콘 기판과 산화주석 사이에 산소층이 관찰되었고, 산소층 위에 다른 주석 층이 형성되어 있는 것이 관찰되었다. 산소와 주석 이온이 실리콘 기판 위에 화학 결합을 할 때 화학 양론 결함이 발생하였다. 산화물 박막의 광학적 전기적 결함은 박막 내의 산소 공공 결함과 밀접한 관계가 있다. 계면 사이의 산소층 존재는 박막의 광학적 전기적 소자로서의 충분한 이용이 가능하다. 원소 분석을 통하여 산화주석 박막의 계면을 화학 분석한 결과, 주석, 산소, 규소 원자들이 계면층에 함께 분포되어 있음을 확인하였다.

This study investigated the effect of oxygen atoms on the interface of tin oxide through transmission electron microscopy. The tin oxide thin film was prepared by sputtering. X-ray diffraction analysis of the prepared tin oxide thin film showed that the tin oxide thin film was grown to (110), (101), (200), and (201) planes. As a result of the X-ray diffraction analysis, it was confirmed that the oxygen atom influences the growth plane of the thin film and the intensity of the crystal plane changes. As a result of analyzing the thin film through the transmission electron microscope, the oxygen layer was observed between the silicon substrate and the tin oxide, and another tin layer was formed on the oxygen layer. Stoichiometric defects occur when oxygen and tin ions chemically bond onto silicon substrates. The optical and electrical defects of the oxide thin films are closely related to the oxygen vacancy defects in the thin films. The presence of an oxygen layer between the interfaces can be sufficiently utilized as an optical and electrical element of the thin film. As a result of chemical analysis of the interface of the tin oxide thin film through elemental analysis, it was confirmed that tin, oxygen, and silicon atoms were distributed together in the interface layer.