Å ’ Ò × ° ‚ Ç% iP ; c 8 ý” X ¢ In 2 O 3 -ZnO U c lT c l8 ý  ¹ ÅM X ì Ä õ m Í ° Ë Ñ] K ¡X ì Ä W Ä ì Å× D

Ž ì

Å ’ Ò × ° ‚ Ç% iP ; c 8 ý” X ¢ In 2 O 3 -ZnO U c lT c l8 ý  ¹ ÅM X ì Ä õ m Í ° Ë Ñ] K ¡X ì Ä W Ä
ì Å× D



™ »é s * > ^∗ ·  ™ » ø ¶ B< 

@

/½ ¨d  ¦a Ë :@ /† < Ɠ § F  g ì ø ͕ ¸^ ‰& ñ ˜ Ð/ B N † < Ƅ  / B N,  â · ¡ ¤ 712-702 (2005¸   9 Z 4 30{ 9  ~ à Î6 £ §)

“

¦Å Ò   Õ ªW 1à ԏ : r Û ¼( ' a A ~ ½ ÓZ O `  ¦  6   x # Œ In

2

O

3

: ZnO = 90 : 10 wt.% _  › ¸$ í q \  ¦ ° ú   H IZO

~ Ã

Ì} Œ •`  ¦ Ar + O

2

_  ™ D ¥ ½ + Ë Û ¼ ì  r 0 Al \ " f ] j Œ • % i  . IZO ~ à Ì} Œ •_  q $ † ½ ӓ É r 7 £ x ‚ Ã Ì r  Ä »{ 9 ÷ &  H í ß –™ è

|

¾ Ós  7 £ x † < Ê\     ‰ & ³$  >  7 £ x ô  Ç .   " f í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •\ " f  © œ ± ú “ É r q

$ † ½ Ós  % 3 # Q”   . Õ ª Q
 í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •• ¸ 650

^◦

C _  / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒo  ô  Ç Ê

ê\   H q $ † ½ Ós  ß ¼>  7 £ x ô  Ç . s ü < ° ú  s  IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  : £ ¤$ í õ  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í “ É r 7 £ x ‚ Ã Ì ¢ ¸  H \ P 

%

ƒo  õ & ñ \ " f ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n  > €  \ " f f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H õ e ç _  í ß –™ è (excess oxygens)\  _ K  ß ¼>  % ò † ¾ Ó`  ¦

~ Ã

΍  H  . í ß –™ è f  ¨ ‚ à ̓ É r @ /l  ×  æ \ " f \ P % ƒo    H 1 l x î ß – 400

^◦

C s  © œ\ " f ‰ & ³$  >  { 9 # Q
l  r  Œ •  9, s  f 

¨ ‚ Ã Ì  ) a í ß –™ è  H 400

^◦

C s  © œ_  ”  / B N \ " f  r  \ P % ƒo † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹, ] j  | ¨ c à º e ”  .   " f IZO ~ à Ì} Œ •_ 

„

 l & h  x 9  F  g † < Æ& h     o  H ”  / B N õ  @ /l  ×  æ \ " f_  ƒ  5 Å q& h “   \ P % ƒo \  _ K  % i & h Ü ¼– Ð › ¸] X | ¨ c à º e ”  .

PACS numbers: 73, 68, 72, 78

Keywords: IZO, ƒ  5 Å q& h  \ P % ƒo , í ß –™ è f  ¨ ‚ à Ì, » 1 ς à Ì, % i     o, „  l  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í

I. " e  ] Ø

þ

j   H, In

2

O

3

ü < ZnO_   ×  æ 4 Ÿ ¤ ½ + Ë í ß – oÓ ü t (multi compo- nent oxide compounds)“ É r LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel) Õ ªo “ ¦ OLED (organic light emitting display) ü < ° ú  “ É r ¨ î ó ø ͳ ðr  (FPD : flat panel display) ™ è [ þ t _  È Ò" î „  F G Ü ¼– Ð V , o   6   x ÷ &“ ¦ e ”   H ITO _  @ /^ ‰ Ó ü t| 9 – Ð ´ ú §“ É r y Œ • F  g`  ¦ ~ à Γ ¦ e ”  . [1–5] : £ ¤ y , Zn

2

In

2

O

5

ü < In

²

O

3

- ZnO > \  @ /ô  Ç l œ í ƒ  ½ ¨\  ¦ q 2 Ÿ © 

#

Œ I € ª œ„  t ü < ¨ î ó ø ͳ ðr  ™ è ü < ° ú  “ É r  € ª œô  Ç ™ è \ _  6

£

x6   x \  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨ B Ä º  Ö ¸ µ 1 Ï >  ”  ' Ÿ ÷ &“ ¦ e ”  . [6–10]

{ 9

ì ø Í& h Ü ¼– Ð ITOü < SnO

²

Õ ªo “ ¦ ZnOü < ° ú  “ É r È Ò" î „  

•

¸$ í í ß – oÓ ü t (TCO: transparent conducting oxide) ~ à Ì} Œ • [

þ

t“ É r # Q‹ "  : £ ¤ à º 3 l q& h _  ™ è \  ¦ 0 AK   6   x ½ + É M :, Õ ª[ þ t _  : £ ¤

$ í

`  ¦ : £ ¤ à º ™ è \  ´ ú • ¸2 Ÿ ¤ þ j& h  o   H  כ “ É r B Ä º # Q§ >  .

Õ

ª Q
 In

²

O

3

- ZnO > _  4 Ÿ ¤ ½ + Ë í ß – oÓ ü t – Ð ] j Œ •  ) a TCO ~ Ã Ì }

Œ

•“ É r Õ ª[ þ t _   o† < Æ& h  › ¸$ í q \  ¦ › ¸] X † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹, : £ ¤ à º 3 l q& h  _

 ™ è \  & h ] X  >  6 £ x6   x| ¨ c à º e ”   H  © œ& h s  e ”  . s ü < ° ú  

“

É r In

2

O

3

-ZnO (IZO) ~ à Ì} Œ •“ É r In

2

O

3

ü < ZnO_   € ª œô  Ç › ¸

$ í

q \  ¦ ° ú   H 4 Ÿ ¤ ½ + Ë í ß – oÓ ü t   ¿ `  ¦  6   x # Œ “ ¦Å Ò   Õ ª W

1à ԏ : r Û ¼( ' a A ~ ½ ÓZ O \  _ K  ] j Œ •÷ &“ ¦ e ” Ü ¼ 9, s [ þ t ~ à Ì

∗

Current address:[email protected]; Author to whom correspon- dence should be addressed.

}

Œ

•[ þ t _  „  l & h  x 9  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í s  7 £ x ‚ Ã Ì ¢ ¸  H \ P % ƒo  õ & ñ

\

" f Å Ò{ 9 ÷ &  H í ß –™ è | ¾ Ó\     ‰ & ³$  >       H  כ Ü ¼– Ð

· ú

˜ 94 R e ”  . [12–15] Õ ª Q
 IZO ~ à Ì} Œ •\  @ /ô  Ç l œ í& h  : £ ¤

$ í

[ þ t s   f ”  & ñ S X ‰ >  · ú ˜ 9t t  · ú §“ ¦ e ” Ü ¼ 9, : £ ¤ y  IZO

~ Ã

Ì} Œ •_  í ß –™ è f  ¨ ‚ Ã Ì (adsorption) x 9  » 1 ς Ã Ì (desorption)s 

„

 l & h  ¢ ¸  H F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í    o\  p u   H ´ òõ \  @ /K " f



 H  f ”  & ñ S X ‰ >  ½ ©" î ÷ &t  · ú §“ ¦ e ”  .   " f IZO ~ à Ì} Œ • _

 ™ è  6 £ x6   x`  ¦ 0 AK " f  H  € ª œô  Ç ¨ 8 Š â \ " f_  „  l & h  x 9

 F  g † < Æ& h  $ í | 9 [ þ t`  ¦ › ¸    H  כ “ É r B Ä º ×  æ כ ¹  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H 7 £ x ‚ Ã Ì õ & ñ \ " f Å Ò{ 9 ÷ &  H í ß –™ è | ¾ Ó\   



É r IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  ¢ ¸  H F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í `  ¦ q 2 Ÿ © # Œ,

@

/l  ¢ ¸  H ”  / B N \ " f \ P % ƒo    H 1 l x î ß – IZO ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n

 > €   (grain boundary surface)\ " f f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H í ß –™ è[ þ t s

 „  l & h  : £ ¤$ í õ  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í \  p u   H ´ òõ [ þ t`  ¦ › ¸  ô

 Ç . ”  / B N õ  @ /l  ¨ 8 Š â \ " f z  ´r ÷ &  H ƒ  5 Å q& h “   \ P % ƒo  (cyclic heat treatment) õ & ñ \ " f { 9 # Q
  H „  l & h  $ † ½ Ó õ

 F  g È Òõ • ¸ Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 _  % i & h  (reversible)    o\  ¦ ] jr 

“ ¦, s ü < ° ú  “ É r „  l & h  ¢ ¸  H F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í _  % i & h    



o \ P % ƒo    H 1 l x î ß – IZO ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n  > €  \ " f { 9 

#

Q
  H í ß –™ è_  f  ¨ ‚ à Ìõ  » 1 ς à Ìõ  x 9 ] X ô  Ç › ' a >  e ” Ü ¼ 9, 

% i

& h     o  H \ P % ƒo  ¨ 8 Š â õ  \ P % ƒo  “ : r • ¸\  _ ” > r “ ¦ e ”  6

£

§`  ¦ ] jr ô  Ç .

-521-

II. ÷ m Ç ] M ö

“

¦Å Ò   Õ ªW 1à ԏ : r Û ¼( ' a A ~ ½ ÓZ O `  ¦  6   x # Œ ¿ ºa  180 nm _  IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] j Œ • % i  . Û ¼( ' 6   x  Ö ¿ “ É r í

 H • ¸ 99.999 % (5N)_  In

²

O

3

ü < ZnO ì  r ´ ú ˜`  ¦ 90 : 10 wt.% _  q Ö  ¦ – Ð ™ D ¥ ½ + Ë # Œ, 12 r ç ß –1 l x î ß –  ½ ™× ¼x 9 õ  ^  ¦ x 9

(Ball mill)`  ¦ z  ´r  “ ¦, _ þ v l  ] j \  ¦ 0 AK  1000

^◦

C \ " f 1  ™ è$ í  Œ •\ O `  ¦ % i  . Õ ª Ê ê 2 “  u    ¿ f . Ë  8\  ™ è$ í

 )

a ì  r ´ ú ˜`  ¦ Y  J “ ¦À Ò V , “ ¦, Ä »· ú š © œu – Ð 1200 kg·weight/cm

²

–

Ð · ú š‚ à Ìô  Ç Ê ê, 800

^◦

C _  Ar ì  r 0 Al \ " f 2 r ç ß – 1 l x î ß – “ ¦ + þ

A o % i  . — ¸Ž  H Û ¼( ' a A 7 £ x ‚ à ̓ É r 2 × 10

⁻³

Torr _  í  H Ã

ºô  Ç Ar Û ¼ ¢ ¸  H Ar + O

2

™ D ¥ ½ + Ë Û ¼ · ú š§ 4  \ " f 7ì  r 1

l

x î ß – z  ´r  % i  . s  M : “    ) a „  · ú š“ É r 100 W s  9, l  ó

ø Íõ    ¿  s _   o   H 5 cm\  ¦ Ä »t  % i  . l ó ø ÍÜ ¼– Ð



 H 5.5 × 5.5 

²

– Ð   É r corning 7059 glass\  ¦  6   x % i  Ü

¼ 9, l ó ø Í ³ ð€  _  Ô  ¦í  HÓ ü t \  _ ô  Ç ~ à Ìo , — 2 ;f . Ë 1 p x _  ‰ & ³ © œ õ

 } Œ •_   ҂ à Ì$ í $  \  ¦ ] j  l  0 AK , 7 £ x À Óà º,  [ j— : r, B

jò ø Í`  ¦ _  í  H " f– Ð œ í6 £ §   [ j' ‘ `  ¦ ô  Ç Ê ê,  6   x % i  .

7

£

x ‚ Ã Ì  ) a IZO ~ à Ì} Œ •_  › ¸$ í q   H electron prove micro- analysis (EPMA) ì  r$ 3 Ü ¼– РÒ'  3 l q& h  › ¸$ í q  (  ¿ _  › ¸

$ í

q )ü <  _  { 9 u    H  כ `  ¦ S X ‰ “   % i  . IZO ~ à Ì} Œ •_ 

 

& ñ $ í “ É r X-ray diffractometer (Philips Co) _  Cu K-α (λ = 0.154 nm)   ¿ (radiation source)\  _ K  2θ = 0.02

^◦

_  scanÜ ¼– Ð 8 £ ¤& ñ % i  . IZO ~ à Ì} Œ •_  q $ † ½ Ó, „    î

 r ì ø Í  0 l x • ¸ Õ ªo “ ¦ Hall s 1 l x • ¸  H van der Pauw ~ ½ ÓZ O \  _

ô  Ç Hall ´ òõ  8 £ ¤& ñ Ü ¼– РÒ'  › ¸  % i Ü ¼ 9, \ P % ƒo  1 l x î

ß – IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  $ † ½ Ó    o_  8 £ ¤& ñ “ É r electrometer (KEITHLEY 617)\  ¦  6   x % i  . F  g È Òõ • ¸ Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r UV-VIS spectroscopy (Shimadzu Co)\  ¦  6   x # Œ 200 – 800 nm _    © œ # 3 0 A\ " f 8 £ ¤& ñ % i Ü ¼ 9, \ P % ƒo   H ½ + ɖ Ð



p ) í Û ¼J $ ™ Ï þ ›á Ô (1kW × 3)\  ¦  6   x # Œ K-type_  \ P „  @ /

\

 ¦ PID “ : r • ¸ › ¸] X   © œu \  ƒ     # Œ “ : r • ¸\  ¦ › ¸] X  % i  .

ô

 Ǽ # , \ P % ƒo 1 l x î ß – õ e ç í ß –™ è_  f  ¨ ‚ Ã Ì ¢ ¸  H » 1 ς à Ì\  _ ô  Ç IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  x 9  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í    o\  ¦ › ¸  l  0 A K

, IZO ~ à Ì} Œ •“ É r / B N l  ¢ ¸  H ”  / B N  © œI \ " f 650

^◦

C  t  5 – 7

^◦

/min _  “ : r • ¸ 7 £ x Ö  ¦ – Ð \ P % ƒo  % i  . \ P % ƒo  1 l x î ß – IZO ~ à Ì} Œ •_  $ † ½ ӓ É r coplanar + þ AI _  two probe ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8

£ ¤& ñ  ) a  . ¢ ¸ô  Ç IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  x 9  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í _  

% i

& h     o\  ¦ › ¸  l  0 A # Œ, / B N l ü < ”  / B N  © œI \ " f ƒ   5

Å q& h “   \ P % ƒo \  ¦  6 £ § õ  ° ú  s  z  ´r  % i  . €  $ , í  H à ºô  Ç Ar Û ¼ ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦  © œ“ : r _  / B N l  ×  æ

\

" f 5 – 7

^◦

/min _  q Ö  ¦ – Ð " f" fy  “ : r • ¸\  ¦ 7 £ x r &  650

◦

C  t  `  ¦ 2 ;  6 £ §,  r  ° ú  “ É r q Ö  ¦ – Ð  © œ“ : r  t  “ : r • ¸\  ¦

?

/ 2 ; . s ü < ° ú  s  / B N l  ×  æ \ " f 1  \ P % ƒo   ) a r « э  H   r

 ”  / B N \ " f ° ú  “ É r ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð \ P % ƒo ü < Í ‰ ty Œ •`  ¦ z  ´r ô  Ç .

III. + s ÇÊ Ý õ m Í w Š²  o

Fig. 1(a)  H ¿ ºa  180 nm– Ð $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •_  q $ 

†

½ Ó, „   î  r ì ø Í  0 l x • ¸ Õ ªo “ ¦ Hall s 1 l x • ¸\  ¦ ~ à Ì} Œ • $ í } Œ • r  Ä

»{ 9  ) a í ß –™ è| ¾ Ó [(O

²

/(O

2

+ Ar)] _  † < Êà º– Ð
  · p  כ s 



. q $ † ½ ӓ É r í ß –™ è| ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     7 £ x    H X <, í ß –™ è

| ¾

Ós  1.5 % s  © œ\ " f ‰ & ³$  >  7 £ x    2.4 % s  © œ

\

" f  H 7 £ x  ; Ÿ ¤ s   ™ è é  H K t €  " f, í ß –™ è| ¾ Ós  3.4 % s 



© œ\ " f  _  { 9 & ñ ô  Ç  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . ì ø ̀  , í ß –™ è| ¾ Ó\   

 É

r „   î  r ì ø Í _  0 l x • ¸  H q $ † ½ Óõ  Hall s 1 l x • ¸ü <  H ì ø Í@ / _

  ⠆ ¾ Ó`  ¦ ˜ Ð# Œï  r  . 7 £ ¤ í ß –™ è| ¾ Ós  1.5 %s  © œ\ " f / å L  y  y

Œ

™™ è  9, 3.4 % s  © œ\ " f  H  _  { 9 & ñ  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð IZO ~ à Ì} Œ •“ É r Û  æ  Òô  Ç í ß –™ è (oxygen rich) ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •

| ¨

c  â Ä º, õ e ç í ß –™ è (excess oxygens)   & ñ w n  > €  \  f  ¨

‚ Ã

Ì÷ &# Q, barrier height 7 £ x  >  ÷ &“ ¦, Õ ª   õ , „    î

 r ì ø Í [ þ t s  ß ¼>  y Œ ™™ èô  Ç . [3,6,13] ¢ ¸ô  Ç IZO ~ à Ì} Œ •_  „   l

„  • ¸  H í ß –ê ø Í (grain boundary scattering)\  _ K  t C 

÷

&l  M :ë  H \  s 1 l x • ¸ % i r  y Œ ™™ è   H  כ Ü ¼– Ð · ú ˜ 94 R e ”  .

[3,6,13]



 " f Fig. 1(a)_  í ß –™ è| ¾ Ó\    É r q $ † ½ Ó_     o  H



6 £ § õ  ° ú  s  [ O " î ½ + É Ã º e ”  . IZO ~ à Ì} Œ •“ É r $ í } Œ • r  ™ è

|

¾ Ó_  í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f• ¸ ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n  > €  \ " f f  ¨

‚ Ã

Ì(adsorption)÷ &  H í ß –™ è\  _ K  „  l „  • ¸• ¸ y Œ ™™ è   H X

<, : £ ¤ y  (O

2

/(O

2

+ Ar) = 3.4 % s  © œ_  ì  r 0 Al \ " f $ í }

Œ

• | ¨ c  â Ä º,   & ñ w n  > €  \  f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H í ß –™ è| ¾ Ós   _  Ÿ í o H

†

d \     q $ † ½ Ós   _  { 9 & ñ > 
 
  H כ Ü ¼– Ð [ O 

"

î ½ + É Ã º e ”  .   " f IZO ~ à Ì} Œ •“ É r í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f

$ í

} Œ • | ¨ c M :,  © œ Ä ºÃ ºô  Ç „  l „  • ¸ : £ ¤$ í `  ¦
 ? / 9, s  M

: q $ † ½ Óõ  „   î  r ì ø Í  0 l x • ¸  H y Œ •y Œ • 3.7 × 10

⁻⁴

Ω·cm ü <

2.8 × 10

²⁰

cm

⁻³

Ü ¼– Ð
 z Œ ¤ . ô  Ǽ # , Fig. 1(b)  H Õ ªa Ë >

1(a) \ 
  · p IZO ~ à Ì} Œ •[ þ t`  ¦ 650

^◦

C _  ”  / B N \ " f 30ì  r 1 l x î

ß – \ P % ƒo ô  Ç Ê ê,  © œ“ : r \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a $ † ½ Ó`  ¦ ~ à Ì} Œ • $ í } Œ • r  Ä

»{ 9  ) a í ß –™ è| ¾ Ó_  † < Êà º– Ð
  · p  כ s  . ¢ ¸ô  Ç q “ §\  ¦ 0 A K

 as-deposited ~ à Ì} Œ •_  $ † ½ ӕ ¸ † < Êa 
 ? /% 3  . @ /Â Òì  r r

« Ñ[ þ t“ É r \ P % ƒo  Ê ê, $ † ½ Ós  \ P % ƒo  „  ˜ Ð  y Œ ™™ èô  Ç . : £ ¤ y

, Û  æ  Òô  Ç í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ • | ¨ c à º2 Ÿ ¤ ~ à Ì} Œ •[ þ t _  $ † ½ Ó s

 ß ¼>  y Œ ™™ è “ ¦, — ¸Ž  H ~ à Ì} Œ •[ þ t“ É r \ P % ƒo  Ê ê, í  H à ºô  Ç Ar ì

 r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •_  $ † ½ Óõ  q 5 p w ô  Ç ° ú כ`  ¦
 ? / 9, €  • 18 – 30 Ω  s _  $ † ½ Ó ° ú כ`  ¦ ° ú   H  כ Ü ¼– Ð
  z

Œ

¤ . s ü < ° ú  s  í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •[ þ t _  ”  / B N

\ P

% ƒo \  _ ô  Ç $ † ½ Ó y Œ ™™ è  H ~ à Ì} Œ • $ í } Œ • r  f  ¨ ‚ Ã Ì  ) a í ß –™ è

 » 1 ς à Ì÷ &# Q „   î  r ì ø Í   r  7 £ x Ù þ ¡l  M :ë  H“    כ Ü ¼

–

Ð Ò q ty Œ •  ) a  . Fig. 2 (a)  H Fig. 1(b) _  ”  / B N \ P % ƒo   ) a r

« Ñ[ þ t (1st annealed films in vacuum) ×  æ \ " f 3> h_  ~ Ã Ì }

Œ

• [ (O

2

/(O

2

+ Ar) = 0, 1.5, 4.8 %]`  ¦ ‚  × þ ˜ # Œ, / B N l 

×

 æ \ " f F  \ P % ƒo    H 1 l x î ß – $ † ½ Ó_     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç  כ s 



. IZO ~ à Ì} Œ •“ É r 7 £ x ‚ Ã Ì r  Ä »{ 9 ÷ &  H í ß –™ è| ¾ Ó\  › ' a >  \ O s  { 9  é

ß –, 650

^◦

C _  ”  / B N \ " f \ P % ƒo  ô  Ç Ê ê\   H, / B N l  ×  æ \ " f• ¸ 400

^◦

C  t   H B Ä º î ß –& ñ  ) a „  l & h  : £ ¤$ í `  ¦ ˜ Ð# Œ ï  r  . Õ ª



Q
 400

^◦

C s  © œ\ " f  H “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     $ † ½ Ós 

‰

&

³$  >  7 £ x ô  Ç . s   H IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒ o

 ½ + É  â Ä º, í ß –™ è f  ¨ ‚ à ̓ É r 400

^◦

C s  © œ\ " f { 9 # Q± ú ˜ à º e ”  6

£

§`  ¦ _ p ô  Ç . ¢ ¸ô  Ç   & ñ w n  > €  \ " f { 9 # Q
  H í ß –™ è f  ¨

‚ Ã

Ìõ  » 1 ς à ̓ É r \ P % ƒo  ¨ 8 Š â \     7 £ ¤, 400

^◦

C s  © œ_  @ / l

ü < ”  / B N  © œI \ " f_  ƒ  5 Å q& h “   \ P % ƒo \  _ K  % i & h  Ü

¼– Ð { 9 # Q± ú ˜ à º e ” 6 £ §`  ¦ € Œ ™r ô  Ç . s \  @ /ô  Ç   õ   H Fig.

3 \ " f  [ jy  [ O " î  ) a  .

Fig. 2(b)  H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a as-deposit- ed IZO ~ à Ì} Œ •\  @ / # Œ 650

^◦

C _  ”  / B N \ " f 1  \ P % ƒo ô  Ç Ê

êü < s \  ¦  r  650

^◦

C _  / B N l ×  æ \ " f F \ P % ƒo ô  Ç Ê ê, X-

‚

   r] X  J ‡  `  ¦
  · p  כ s  . ¢ ¸ô  Ç as-deposited ~ à Ì} Œ • _

 X-‚    r] X  J ‡  • ¸ † < Êa 
 ? /% 3  . Ä º‚   as-deposited

~ Ã

Ì} Œ •_   â Ä º, 2θ = 32.5

^◦

  H ~ ½ Ó\ " f ; Ÿ ¤ s  V , “ É r x ß ¼


Fig. 1. (a) Resistivity, carrier concentration, and Hall mobility and (b) electrical resistance after heat treatment at 650

^◦

C in air as functions of oxygen concentration under an atmosphere of Ar + O

2

gas mixture for IZO films prepared by rf magnetron sputtering.




  H  כ Ü ¼– Ð ˜ Ð   _  q & ñ | 9 \   î  r p [ j  & ñ ½ ¨

›

¸(micro crystalline)e ” `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . Õ ª Q
 ”  / B N \ " f

\ P

% ƒo   ) a Ê ê\   H 2θ  H 20 – 25

^◦

 s \  2 – 3> h_    & ñ x

ß ¼[ þ t s 
 
  H X <, s [ þ t“ É r In F K5 Å q ¢ ¸  H InO › ' aº   x  ß

¼[ þ t e ” s  S X ‰ “  ÷ &% 3  .



z  ´ © œ í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a as-deposited ~ Ã Ì }

Œ

•“ É r í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •[ þ t õ  q “ § # Œ In

¢

¸  H InO ü < ° ú  “ É r F K5 Å q& h  $ í ì  r[ þ t`  ¦ ´ ú §s  Ÿ í† < Ê >   ) a  .



 " f Fig. 1(b)\ " f ˜ Ð# ŒÅ ҍ  H  ü < ° ú  s  as-deposited IZO ~ à Ì} Œ •s  ”  / B N \ " f \ P % ƒo ô  Ç Ê ê, „  l „  • ¸$ í s   8 a % ~



t   H  כ “ É r  – Ð ~ à Ì} Œ •\  Ÿ í† < Ê÷ &# Q e ”   H In F K5 Å q _    & ñ



o { 9 # Q
l  M :ë  H s  . í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f ] j Œ •  ) a as-deposited IZO ~ à Ì} Œ •_  q $ † ½ ӓ É r 3.7 × 10

⁻⁴

Ω·cm s  9, 600

^◦

C _  ”  / B N \ " f \ P % ƒo ô  Ç Ê ê\   H 2.4 × 10

⁻⁴

Ω·cm – Ð

± ú

 t   H  כ `  ¦ S X ‰ “   % i  . ô  Ǽ # , ”  / B N \ " f 1  \ P % ƒo 

 )

a IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ 650

^◦

C _  / B N l ×  æ \ " f F \ P % ƒo  Ù þ ¡`  ¦  â Ä

º\   H In F K5 Å q › ' aº   x ß ¼[ þ t s  y Œ ™™ èô  Ç ì ø ̀  , 2θ  H31.7

^◦

\ 

"

f_  ‰ & ³$ ô  Ç   & ñ x ß ¼ü < 52

^◦

  H ~ ½ Ó\ " f p [ jô  Ç   & ñ x 

Fig. 2. (a) Electrical resistance changes during re-heat

treatment in air after heat treatment at 650

^◦

C in vac-

uum for IZO films prepared in various oxygen atmo-

spheres. (b) XRD patterns of as-deposited film prepared

in a pure Ar gas, the 1st annealed film up to 650

^◦

C in

vacuum, and re-annealed film up to 650

^◦

C in air.

Fig. 3. (a) Electrical resistance as functions of anneal- ing time during heat treatment at special temperatures, which on O

₂

(at t = 0 s) and off O

₂

(at t = 420 s) rep- resent injection and interception of O

₂

gas, respectively and (b) XRD patterns after the 1st heat treatment in air and the re-heat treatment in vacuum for IZO films prepared in a pure Ar gas atmosphere.

ß

¼ › ' a8 £ ¤ ÷ &  H X <, s [ þ t“ É r In

2

O

₃

› ' aº   x ß ¼[ þ t – Ð" f y Œ •y Œ • (222) ü <(440) ~ ½ ӆ ¾ Ó`  ¦
 ? /  H  כ `  ¦ S X ‰ “   % i  .   " f In

₂

O

₃

› ' aº   x ß ¼[ þ t“ É r / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒo    H 1 l x î ß – ~ Ã Ì }

Œ

•_    & ñ w n  > €  \  f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H í ß –™ è\  _  # Œ In_  í ß – o (oxidization) ü < † < Êa    & ñ  o { 9 # Q
  H  כ Ü ¼– Ð [ O " î ½ + É Ã

º e ”  .

Fig. 3(a)  H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •

`

 ¦ e ” _ _  : £ ¤& ñ “ : r • ¸\ " f \ P % ƒo    H 1 l x î ß – $ † ½ Ó_     o

\

 ¦ \ P % ƒo  r ç ß –_  † < Êà º– Ð
  · p  כ s  . s  \ P % ƒo  õ & ñ

`

 ¦ ˜ Ð   © œ[ jy  [ O " î €    6 £ § õ  ° ú   . Ä º‚   as-deposited

~ Ã

Ì} Œ •`  ¦ ”  / B N $ כ ›! Q\   © œ‚ Ã Ì “ ¦, $ כ ›! Q? /_  ”  / B N • ¸\  ¦ 10

⁻⁵

Torr\  ¦ Ä »t  €  " f : £ ¤& ñ \ P % ƒo  “ : r • ¸ t  r « Ñ\  ¦ \ P  ô

 Ç  (I % ò % i ). : £ ¤& ñ “ : r • ¸\  ¦ Ä »t ô  Ç G – Ð, í ß –™ è\  ¦ Ä »{ 9  

€

 " f Ò'  $ † ½ Ó    o\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç  (annealing time = 0 s).

s

 M :, $ כ ›! Q ? /_  ”  / B N • ¸  H 2 × 10

⁻²

_  í ß –™ èì  r 0 Al \  ¦ Ä » t

ô  Ç . (II % ò % i ). Õ ªo “ ¦ 7ì  r Ê ê,  r  í ß –™ è Ä »{ 9 `  ¦  é

ß – “ ¦ $ † ½ ӓ É r > 5 Å q K " f 8 £ ¤& ñ >   ) a   (III % ò % i ). II % ò

%

i \ " f \ P % ƒo  “ : r • ¸ 400

^◦

C s  © œ_   â Ä º, \ P % ƒo  r ç ß – s

 7 £ x † < Ê\     œ íl \   H $ † ½ Ós  ‰ & ³$  >  7 £ x   


×  æ \   H " f" fy     €  " f  _  { 9 & ñ ô  Ç ° ú כ\  • ¸² ú ˜ 



 H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . s   H · ú ¡_  Fig. 2(b)\ 
 è ß –  ü <

° ú

 s  / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒo ½ + É  â Ä º, 400

^◦

C \ " f Ò'  í ß –™ è f

 ¨ ‚ à Ìs  { 9 # Q
  H  כ õ  ¸ ú ˜ { 9 u    H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . 7 £ ¤,

\ P

% ƒo  œ íl \  $ † ½ Ós  ‰ & ³$  >  7 £ x    H  כ “ É r í ß –™ è f  ¨

‚ Ã

Ì\  _ ô  Ç  כ s  9, $ † ½ Ós  { 9 & ñ ô  Ç ° ú כ\  • ¸² ú ˜   H  כ “ É r í ß –

™

è f  ¨ ‚ à Ìs   _  Ÿ í o  ) a  כ Ü ¼– Ð [ O " î ½ + É Ã º e ”  .   " f

\ P

% ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     $ † ½ Ós   8¹ ¡ ¤ ß ¼>  7 £ x ô  Ç

 כ

“ É r “ : r • ¸ Z  }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H í ß –™ è| ¾ Ós  7 £ x Ù þ ¡l  M : ë

 H s  .  Ö  ¦  Q \ P % ƒo  “ : r • ¸ 9 þ t à º2 Ÿ ¤ { 9 & ñ ô  Ç $ † ½ Ó ° ú כ\ 

•

¸² ú ˜   H r ç ß –s   ú ª t   H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”   H X <, s   H \ P 

%

ƒo  “ : r • ¸ 9 þ t à º2 Ÿ ¤ í ß –™ è f  ¨ ‚ à Ìs  À 1 Ïo  Ÿ í o÷ &  H  כ Ü ¼– Ð [ O

" î ½ + É Ã º e ”  . ô  Ǽ # , III % ò % i _   â Ä º, í ß –™ è Ä »{ 9 s   é

ß –÷ &  H 1 l x r \  $ † ½ Ós  / å L   >  y Œ ™™ è €  " f, \ P % ƒo  „   (as-deposited) _  $ † ½ Ó ° ú כÜ ¼– Ð ÷ &[  t    H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” 



. s    õ  % i r  · ú ¡\ " f [ O " î ô  Ç  ü < ° ú  s  í ß –™ è Ä »{ 9 `  ¦

é ß –   H 1 l x r \  $ כ ›! Q ”  / B N  © œI \  ¦ Ä »t  €  " f, IZO

~ Ã

Ì} Œ •\  f  ¨ ‚ Ã Ì  ) a í ß –™ è[ þ t s    É r 5 Å q • ¸– Ð » 1 ς à Ì÷ &l  M :ë  H \ 

$

† ½ Ós  / å L   >  y Œ ™™ è   H  כ Ü ¼– Ð [ O " î ½ + É Ã º e ”  . Fig.

3(b)  H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ / B N l 

×

 æ \ " f 650

^◦

 t  \ P % ƒo ô  Ç (1st annealed) Ê êü < s \  ¦   r

 ”  / B N \ " f 650

^◦

 t  F  \ P % ƒo  ô  Ç Ê ê_  X-‚    r] X  J 

‡

 `  ¦
  · p  כ s  . s   H Fig. 2(b) \ 
  · p \ P % ƒo  õ 

&

ñ õ  q “ § # Œ \ P % ƒo  ¨ 8 Š â _  í  H " f\  ¦  õ  H  כ s  .   

"

f X-‚    r] X  J ‡  • ¸  © œ{ © œy    É r + þ AI – Ð
 è ß –  כ `  ¦

^

 ¦ à º e ”  . 7 £ ¤ , / B N l  ×  æ \ " f 1  \ P % ƒo  ½ + É  â Ä º, In

2

O

₃

› '

aº     & ñ x ß ¼[ þ t s  ¿ º× ¼ Qt > 
 
  H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” 



. Õ ªo “ ¦ ”  / B N \ " f F \ P % ƒo ô  Ç Ê ê\ • ¸ In

²

O

3

› ' aº     

&

ñ x ß ¼[ þ t“ É r  _     t  · ú §  H ì ø ̀  , In F K5 Å q › ' aº     & ñ x

ß ¼ ß ¼>  $ í  © œô  Ç  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  .

s

 © œ_  z  ´+ « >   õ – РÒ'  í ß –™ è f  ¨ ‚ Ã Ì ¢ ¸  H » 1 ς à Ì\  _ ô  Ç IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  : £ ¤$ í `  ¦  r  ô  ǁ   כ ¹€  • €    6 £ § õ 

° ú

  . IZO ~ à Ì} Œ •“ É r í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ • | ¨ c  â Ä º, ~ à Ì} Œ •_ 

 

& ñ w n  > €  \  f  ¨ ‚ Ã Ì  ) a í ß –™ è\  _ K  q $ † ½ Ós  ß ¼>  7 £ x 

t ë ß –, s  f  ¨ ‚ Ã Ì  ) a í ß –™ è  H 650

^◦

C _  ”  / B N \ " f \ P % ƒo † < Ê Ü

¼– Ð+ ‹, q $ † ½ ӓ É r  r  þ j™ è_  ° ú כ`  ¦ ° ú >   ) a  . Õ ª Q


”

 / B N \ P % ƒo  Ê ê, IZO ~ à Ì} Œ •_  $ † ½ ӓ É r í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í }

Œ

•  ) a r « Ñ (30 Ω)˜ Ð   H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a r

« Ñ (18 Ω)\ " f  8  Œ •> 
 
  H X < (Fig. 1(b) ‚ à Л ¸), s

  H IZO ~ à Ì} Œ •s  í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ • | ¨ c  â Ä º, ~ Ã Ì }

Œ

• ? /\  Ÿ í† < ʝ ) a In F K5 Å q $ í ì  r[ þ t _    & ñ  o\  _ K  ~ à Ì} Œ • ? /

\

 F K5 Å q& h  $ í | 9 s   8 y © œ > 
 
l  M :ë  H s  . ¢ ¸ô  Ç Û  æ Â

Òô  Ç í ß –™ è ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •{ 9 t  • ¸ 650

^◦

C _

 ”  / B N \ " f ô  ǁ   \ P % ƒo ÷ &€  , @ /l  ×  æ \ " f 400

^◦

C  t 



 H B Ä º Ä ºÃ ºô  Ç „  l & h  î ß –& ñ $ í (electrical stability)`  ¦


Fig. 4. (a) Electrical resistance changes during the cyclic heat treatments from RT to 650

^◦

C for IZO film prepared in a pure Ar gas. (b) Optical transmission spectra (1) before and (2) after the heat treatment in air, and (3) after heat treatment in vacuum for the annealed in air for IZO film.



? /  H ì ø ̀  , 400

^◦

C s  © œ\ " f  H í ß –™ è f  ¨ ‚ à Ìs  { 9 # Q
l  r

 Œ • €  " f, $ † ½ Ós   r  7 £ x ô  Ç . ¢ ¸ô  Ç í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0

Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ / B N l  ×  æ \ " f 1  \ P % ƒo \  ¦

“ ¦, s \  ¦  r  ”  / B N \ " f \ P % ƒo  Ù þ ¡`  ¦ M :  H q $ † ½ Ós  ”   /

B

N \ " f 1  \ P % ƒo  Ù þ ¡`  ¦ M :˜ Ð  €  •ç ß –  H כ Ü ¼– Ð
 
  H X

<, s   H / B N l  ×  æ \ " f 1  \ P % ƒo    H 1 l x î ß – ~ à Ì} Œ • ? /\  e ” 



 H In $ í ì  r[ þ t s  í ß – o H † d Ü ¼– Ð+ ‹, F K5 Å q& h  $ í | 9 s   © œ@ /& h Ü ¼

–

Ð €  •K & ’ l  M :ë  H“    כ Ü ¼– Ð [ O " î ½ + É Ã º e ”  . Fig. 4(a)  H IZO ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n  > €  \ " f { 9 # Q
  H í ß –™ è f  ¨ ‚ à Ìõ  » 1 Ï

‚ Ã

Ì_  % i & h     o\  ¦ › ¸  l  0 AK  í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ 

"

f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •\  @ /K  @ /l ü < / B N l  ×  æ \ " f ƒ  5 Å q& h  Ü

¼– Ð \ P % ƒo    H 1 l x î ß – $ † ½ Ó    o\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç  כ s  . Fig.

4(a) \ 
  · p / B G‚   1“ É r as-deposited ~ à Ì} Œ •`  ¦ / B N l  ×  æ \ 

"

f \ P % ƒo ô  Ç  כ s  . “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     €  • 200

^◦

C Â Ò '

 $ † ½ Ós  " f" fy  7 £ x   , 400

^◦

C s  © œ\ " f / å L   

>

 7 £ x  # Œ 630

^◦

C \ " f þ j@ / ° ú כ\  • ¸² ú ˜ô  Ç . s  þ j@ / ° ú כ

“ É

r “ : r • ¸\  ¦ ? /o   H 1 l x î ß –  © œ“ : r  t  " f" fy  y Œ ™™ è   H  כ `  ¦ /

B G‚   2\ " f ^  ¦ à º e ”  .  © œ“ : r \ " f_  $ † ½ Ós  as-deposited

~ Ã

Ì} Œ •_  $ † ½ Ә Ð  ß ¼>  7 £ x ô  Ç  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  . Õ ª Q
 /

B G‚   3_  ”  / B N \ " f  r  \ P % ƒo    H 1 l x î ß – €  • 300

^◦

C Â Ò '

 $ † ½ Ós  y Œ ™™ è l  r  Œ • # Œ, 650

^◦

C \ " f þ j™ è ° ú כ\  • ¸

² ú

˜ô  Ç . Õ ªo “ ¦ s  þ j™ è ° ú כ“ É r  © œ“ : r \ " f• ¸ > 5 Å q Ä »t ÷ &# Q as-deposited ~ à Ì} Œ •_  $ † ½ Ó ° ú כÜ ¼– Ð  r   r4 Ÿ ¤ ) a  כ `  ¦ / B G‚   4 \ " f ^  ¦ à º e ”  . s ü < ° ú  “ É r \ P % ƒo  ¨ 8 Š â \    É r „  l 

&

h  % i     o  H · ú ¡_  \ P % ƒo  õ & ñ `  ¦ ì ø Í4 Ÿ ¤ €    r  { 9 

#

Q
>   ) a  . Fig. 4 (b)  H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •

 )

a IZO ~ à Ì} Œ •_  ƒ  5 Å q& h “   \ P % ƒo \  _ ô  Ç F  g † < Æ& h  % i    



o\  ¦
  · p  כ s  . \ P % ƒo   H y Œ •y Œ • 650

^◦

C _  / B N l  ¢ ¸  H

”

 / B N \ " f 30ì  r 1 l x î ß – z  ´r  % i  . / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒo   ) a r

« Ñ_  F  g È Òõ Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 (/ B G‚   2)_  f  ¨ à º é ß – (absorptin edge) s  as-deposited ~ à Ì} Œ •\  q  # Œ ± ú “ É r \  -t  A á ¤ Ü ¼– Ð s

1 l x ô  Ç  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ”  (red shift,1→2). Õ ªo “ ¦ s # Q" f

”

 / B N \ " f \ P % ƒo   ) a r « Ñ_  F  g È Òõ Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 (/ B G‚   3)\ 

"

f f  ¨ à º é ß –s   r  Z  }“ É r \  -t  A á ¤ Ü ¼– Ð  r4 Ÿ ¤ ) a  כ `  ¦ ^  ¦ Ã

º e ”  (blue shift, 2→3).

IV. + s Ç Â ] Ø

“

¦Å Ò   Õ ªW 1à ԏ : r Û ¼( ' a A ~ ½ ÓZ O `  ¦  6   x # Œ In

²

O

3

: ZnO = 90 : 10 wt.% _  › ¸$ í q \  ¦ ° ú   H IZO ~ à Ì} Œ •`  ¦ Ar + O

2

_  ™ D ¥ ½ + Ë Û ¼ ì  r 0 Al \ " f ] j Œ • % i  . IZO ~ à Ì} Œ •_  q

$ † ½ ӓ É r 7 £ x ‚ Ã Ì r  Ä »{ 9 ÷ &  H í ß –™ è| ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     ß ¼

>

 7 £ x ô  Ç .  © œ ± ú “ É r q $ † ½ ӓ É r í  H à ºô  Ç Ar Û ¼ ì  r 0 A l

\ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •\ " f % 3 # Q”   . Õ ª Q
 Û  æ  Òô  Ç í ß –™ è ì

 r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a IZO ~ à Ì} Œ •• ¸ 650

^◦

C _  ”  / B N \ " f \ P % ƒ o

 ô  Ç Ê ê\   H í  H à ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •_  q $ 

†

½ Óõ   _  q 5 p w ô  Ç ° ú כ`  ¦ ° ú   H  כ s  S X ‰ “  ÷ &% 3  . ¢ ¸ô  Ç í  H Ã

ºô  Ç Ar ì  r 0 Al \ " f $ í } Œ •  ) a ~ à Ì} Œ •`  ¦ 650

^◦

C _  / B N l  ×  æ \ 

"

f \ P % ƒo  ô  Ç Ê ê\   H q $ † ½ Ós  ß ¼>  7 £ x  % i  .   " f IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  : £ ¤$ í õ  F  g † < Æ& h  : £ ¤$ í “ É r ~ à Ì} Œ • 7 £ x ‚ Ã Ì ¢ ¸



 H \ P % ƒo  õ & ñ \ " f   & ñ w n  > €  \ " f f  ¨ ‚ à Ì÷ &  H í ß –™ è\  _

K  t C   ) a  . Õ ªo “ ¦ / B N l  ×  æ \ " f \ P % ƒo    H 1 l x î ß – í ß –

™

è f  ¨ ‚ à ̓ É r 400

^◦

C s  © œ\ " f ‰ & ³$  >  { 9 # Q
  H  כ `  ¦ S X ‰

“

  % i  . ô  Ǽ # , IZO ~ à Ì} Œ •_  „  l & h  x 9  F  g † < Æ& h     o  H ”   /

B

N õ  @ /l  ×  æ \ " f_  ƒ  5 Å q& h “   \ P % ƒo \  _ K  % i & h Ü ¼

–

Ð { 9 # Q
 9, s   H \ P % ƒo  ¨ 8 Š â \    É r   & ñ w n  > €  \ " f _

 í ß –™ è f  ¨ ‚ à Ìõ  » 1 ς à Ì\ _ K  [ O " î ½ + É Ã º e ”  .

P

c p 8 ý ò k >

‘

: r ƒ  ½ ¨  H @ /½ ¨d  ¦a Ë :@ /† < Ɠ § “ §q  ƒ  ½ ¨q  t " é ¶ \  _  K

 à º' Ÿ ÷ &% 3 6 £ §.

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] Y. Yan, S. J. Pennycook, J. Dai, R. P. H. Chang, A.

Wang and T. J. Marks, Appl. Phys. Lett. 73 2585 (1998).

[2] T. Minami, T. Kakumu and S. Takata, J. Vac. Sci.

Technol. A 14, 1704 (1996).

[3] H. M. Kim, S. K. Jeung, J. S. Ahn, Y. J. Kang and C. K. Je, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 223 (2003).

[4] K. Noda, H. Sato, H. Itaya and M. Yamada, Jpn. J.

Appl. Phys. 42, 217 (2003).

[5] S. Y. Sohn, H. M. Kim, S. H. Park and J. J. Lim, New Phys. 46, 332 (2003).

[6] J. S. Hong, B. R. Rhee, J. J. Kim, S. H. Park and H. M. Kim, J. Korean Phys. Soc. 45 712 (2004) [7] S. Y. Shon, H.M. Kim, S. H. Park and J. J. Kim, J.

Korean Phys. Soc. 45 712 (2004).

[8] A. Kaijou, M. Ohyama, M. Shibata and K. Inoue, U. S. Patent, No. 5,972,527 (1999).

[9] R. K Jain and R. C. Lind, J. Opt. Soc. Am. 73, 647 (1983).

[10] H. Hiramatsu, W. S. Seo and K. Koumoto, Chem.

Mater. 10, 3033 (1998).

[11] G. H. Kim, S. H. Park, J. J. Kim and H. M. Kim, New Phys. 46, 213 (2003).

[12] S. H. Park, H. M. Kim, B. R. Rhee and E. Y. Gho, Jpn. J. Appl. Phys. 40, 1429 (2001).

[13] H. M. Kim, J. S. Ahn and K. C. Je, Jpn. J. Appl.

Phys. 42, 5714 (2003).

[14] J. K, Lee, H. M. Kim, S. H. Park, J. J. Kim and S.

H. Shon, J. Appl. Phys. 92 (2002).

[15] J. S. Hong, B. R. Rhee, H. M. Kim, K. C. Je, Y.

J. Kang and J. S. Ahn, Thin Solid Films, 467, 158 (2003).

Reversible Electrical and Optical Bhaviors of In 2 O 3 -ZnO Thin Films by Cyclic Heat Treatments

Hwa-Min Kim

^∗

and Jong-Jae Kim

Department of Photonics and Information Engineering, Catholic University of Daegu, Kyongsan 712-702

(Received 30 September 2005)

Thin films are prepared on a substrate in a mixture of Ar and O

2

gases rf-magnetron sputtering, using a powder target with a compsition ratio of In

2

O

3

: ZnO = 90 : 10 wt.%. The resistivity of the film increases significantly with increasing the oxygen concentration introduced during the deposition, the minmum resistivity is obtained in a film deposited in pure Ar gas. However, this film also show a very high resistvity after the heat treatment at 650

^◦

C in air. Therefore, the electrical and optical properties of IZO films are strongly dependent on the oxygen concentration adsorbed on the grain boundary surface of the films during the deposition or the heat treatment. The oxygen adsorption begins to occur around 400

^◦

in air, this oxygen is almost desorbed around 400

^◦

C in vacuum. Thus, The electrical and optical behabior can be revergibly controlled by the cyclic heat treatment in air and in vacuum.

PACS numbers: 73, 68, 72, 78

Keywords: IZO, Cyclic heat treatment, Oxvgen adsorption, Desorption, Reversible behaviors, Electrical and optical properties

∗

E-mail: [email protected]