معرفی ITO و ویژگی های آن

فهرست مطالب

فصل اول
1-1- معرفی ITO و ویژگی های آن
1-1-1- خواص عمومی و ساختار فیزیکی
1-1-2- خواص الکتریکی
1-1-3- تحرک حامل های آزاد؛ مکانیزم پراکندگی
1-1-4- ویژگی های اپتیکی
1-1-5- ثابتهای اپتیکی
1-1-6- ساختار باند
1-2- روشهای لایه نشانی ITO
1-2-1- تبخیر حرارتی
1-2-2- لایه گذاری به روش بخار شیمیایی
1-2-3- افشانه گرما کافت (Spry pyrolysis)
1-2-4- چاپ صفحه ای (screen printing)
1-2-5- لایه گذاری توسط باریکه الکترونی (e – beam)
1-2-6- لایه گذاری به روش بخار شیمیایی
1-3- تماس نیمه هادی ITO
1-3-1- تحلیل دیاگرام باند انرژی تماس MS
مقدمه:
در فصل اول قبل از هرچیز لازم است که ITO و ویژگی های آن معرفی شود. بنابراین در ابتدای این فصل ITO معرفی شده و خواص و ویژگی های آن مورد بررسی قرار گرفته است. در این بخش خواص فیزیکی، الکتریکی و اپتیکی لایه های نازک ITO بطور کامل آورده شده است.
در بخش دوم این فصل روشهای لایه نشانی متداول برای لایه نشانی ITO آورده شده است و سعی شده تا حد امکان توضیحاتی برای هر کدام از روشها داده شود.
روش لایه نشانی مورد استفاده در این پروژه یعنی کندوپاش  بطور کامل در فصل چهارم توضیح داده شده است. در بررسی روشهای لایه نشانی سعی شده است که مزایا و محدودیتهای هر کدام توضیح داده شود.
در قسمت پایانی این فصل نیز به بررسی تماس نیمه هادی به ITO پرداخته شده و با استفاده از تحلیل دیاگرام باند انرژی تماس MS  ویژگی های ماس ITO به نیمه هادی تحلیل شده است.
فصل دوم
3-1 عملیات قبل از لایه نشانی
3-1-1- استفاده از محلول (RCA)
3-1-2- استفاده از حمام اولتراسونیک
3-1-3-  گرما دهی به زیر لایه
3-2 عملیات لایه نشانی
3-2-1- کندوپاش
3-2-2- اساس مکانیزم کندوپاش
3-2-3- dc کندوپاش
3-2-4- rf کندوپاش
3-2-5- مگنترون کندوپاش
3-2-6- کندوپاش واکنشی
3-2-7- مزیت های فرایند کندوپاش
3-2-8- سیستم لایه نشانی مورد استفاده در این پروژه
3-2-9- تاثیر فاصله بین هدف و زیرلایه بر خواص فیلم ITO
3-2-10- تاثیر فشار جزئی اکسیژن روی ویژگی های فیلم ITO
– عملیات پس از لایه نشانی
– فرایند پس گرمایش
مقدمه
در این فصل به بررسی مراحلی که طی آن نمونه های آماده می شوند پرداخته شده است. در ابتدا عملیات قبل از لایه نشانی که شامل تمییز کردن سطح نمونه ها و نیز حرارت دادن به زیر لایه ها است توضیح داده شده. سپس عملیات لایه نشانی مورد بررسی قرار گرفته است.
در این فصل اساس مکانیزم کندوپاش و نیز انواع آن توضیح داده شده است. در بررسی انواع کندوپاش به توضیح کندوپاش dc و rf و نیز کندوپاش واکنشی و مگنترون کندوپاش پرداخته شده است. در ادامه نیز تاثیر پارامترهای مختلف کندوپاش بر ویژگی های فیلم ITO تولیدی با این روش توضیح داده شده است.
همچنین چگونگی لایه نشانی در این پروژه و روش کار و نیز توضیحاتی مربوط به سیستم کندوپاش مورد استفاده در این پروژه به تفضیل آورده شده است.
در بخش پایانی این فصل نیز عملیات پس از لایه نشانی شامل پس گرمایش  بررسی شده است.
فصل سوم
4-1- الگودهی به نمونه ها
4-1-1- طراحی و ساخت الگو
4-1-2- انواع فتورزیست
4-1-3- روش Lift-off
4-1-4- روش زدایش (etching)
4-1-4-1- زدایش خشک
4-1-4-2- زدایش تر
4-2- ضخامت سنجی
4-3- اندازه گیری مقاومت تماس
4-4- اندازه گیری مقاومت ورقه ای
4-4-1- پروب چهار نقطه ای
4-5- روش های کریستالوگرافی
4-5-1- بررسی با کمک میکروسکوپ نوری
4-5-2- بررسی با میکروسکوپ الکترونی
4-5-3- میکروسکوپ اسکن کننده الکترونی (SEM) و تحلیل تفکیک کننده اشعه ایکس (EDX)
4-5-4- میکروسکوپ انتقال دهنده الکترون (TEM)
4-5-6- شناسایی بر اساس تفرق اشعه ایکس (XRD)
4-5-7- RBS
4-5-8- بررسی با کمک میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM)
4-6- طیف سنجی فروسرخ
4-6-1- فرایند جذب فروسرخ
4-6-2- موارد کاربرد طیف فروسرخ
4-6-3- حرکات ارتعاشی
4-6-4- دستگاه طیف سنج فروسرخ
مقدمه:
در این فصل روش های اندازه گیری پارامترهای مختلف لایه های نازک ITO مورد بررسی قرار گرفته است و در ادامه روشهایی که برای آنالیز این لایه ها بکار می رود توضیح داده شده است. اندازه گیری هایی که در این پروژه انجام گرفته است شامل اندازه گیری ضخامت لایه ها، مقاومت ورقه ای، مقاومت تماس و میزان عبور اپتیکی این لایه هاست.
برای اندازه گیری ضخامت و مقاومت تماس باید روی سطح نمونه ها الگو ایجاد کرد که در ادامه روش الگودهی به نمونه ها نیز توضیح داده شده است.
برای بدست آوردن مقاومت ورقه ای نیز از دستگاه پروب چهارنقطه ای  استفاده شده است. توصیف این دستگاه و روش کار آن نیز توضیح داده شده است.
بخش پایانی این فصل نیز به توصیف روشهای آنالیز نمونه ها اختصاص دارد. روشهایی کخه در این بخش توضیح داده شده اند عبارتند از: پراس سنجی اشعه (XRD) X  ، تصویر میکروسکوپ نیرو اتمی  (AFM) ، میکروسکوپ اسکن کننده الکترونی  (SEM)، میکروسکوپ انتقال دهنده الکترونی  (TEM)، میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی فروسرخ.