Charakterisierung von ITO-Schichten auf PET-Folie nach thermischer Belastung

  • Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Schichten auf PET-Folie finden Verwendung als transparente Elektroden in Displays und anderen optoelektronischen Bauteilen. Für ITO-Schichten auf Glassubstraten ist bekannt, dass diese durch thermische Beeinflussung, während oder nach der Beschichtung, eine Qualitätssteigerung in ihren optischen und elektrischen Eigenschaften erfahren. Diese Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen der thermischen Beeinflussung von DC-gesputterten ITO-Schichten auf PET-Substraten bis zu Temperaturen von 175°C und Temperzeiten bis 180min nach der Beschichtung. Die verwendete PET-Folie unterliegt in diesem Temperaturbereich einer starken anisotropen Schrumpfung, welche durch den Herstellungsprozess in zwei Richtungen ausgeprägt ist. Die mechanischen und optischen Eigenschaften der Folie unterliegen durch das Tempern jedoch keiner Beeinflussung. Es ist einzig eine Zunahme der diffusen Reflexion durch die Auskristallisation einer Oberflächenbeschichtung zu verzeichnen. Für die verschiedenen, auf der Folie gesputterten, ITO-Schichten (200 nm amorph und 50 nm amorph) konnte keine Qualitätssteigerung verzeichnet werden. Das Schrumpfen der Folie führt zu starker Rissbildung in den Schichten und erhöht den spezifischen elektrischen Widerstand, sowie die diffuse Reflexion. Außerdem ist eine Abnahme der Schichthaftung am Substrat mit steigendem Tempereinfluss zu verzeichnen. Es wurde weiterhin herausgefunden, dass bei einem niedrigen Wasserdampfpartialdruck gesputterte Schichten amorph abgeschieden wurden. Es stellte sich außerdem heraus, dass das in und an der Folie gebundene Wasser das substratnahe Schichtgefüge amorph macht. Mittels ellipsometrischer Messungen wurde herausgefunden, dass amorphe Schichten einen wesentlich größeren Extinktionskoeffizienten als kristalline Schichten haben. Weiterhin wurde festgestellt, das der spezifische elektrische Widerstand amorpher Schichten etwa um das Zweifache kleiner ist als der kristalliner Schichten.

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Metadaten
Author:Michael Böhme
Advisor:Ullrich Reinhold
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2003/07/17
Year of first Publication:2003
Date of final exam:2002/12/05
Tag:ITO; ITO optische und elektrische Eigenschaften; transparente leitfähige Schichten
GND Keyword:Thermische Belastung
Page Number:66 Seiten, 49 Abb., 5 Tab., 28 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2003/07/17