Improvement of transparent conductive hybrid ITO/Ag/ITO electrodes by electro-annealing

Abstract

Hibrit ITO/Ag/ITO (IAI) ince film tabaka yapılarının optik ve elektriksel performansları, ITO ve Ag katmanı kalınlıgının fonksiyonu olarak incelenmi¸stir. Hibrit IAI ˘ince filmleri borosilikat cam üzerine oda sıcaklıgında yüksek vakum altında dc mıknatıs- ˘sal saçtırma yöntemi ile üretilmi¸stir. Hibrid yapıdaki ITO, Ag, ITO filmlerin kalınlıgı˘dü¸sük tabaka direncine ve yüksek optik geçirgenlige sahip olacak ¸sekilde ayarlanmı¸stır. ˘ITO katmanları arasındaki gömülü metal Ag katmanı, 10 nm ile 25 nm arasında degi¸sen ˘kalınlıklarda kullanılmı¸stır. IAI tabakası analiz edildikten sonra IAI ince filmlerin kristalligini iyile¸stirmek için elektro-tavlama uygulanmı¸stır ve elektrik akımının IAI ince filmler ˘üzerindeki etkisinin ara¸stırılmasıyla elektronik cihaz ömrünün arttırılması amaçlanmı¸stır.Elektro-tavlamanın endüstriyel uygulamalar için daha uygun bir teknik oldugu sonucuna ˘varılmı¸stır. IAI ince filmin yüzey direnci elektro-tavlama i¸sleminden sonra 8.7 Ω /sqolarak bulunmu¸stur en yüksek geçirgenlige ise 88.9%'da ula¸sılmı¸stır. Hibrit IAI ince ˘filmlerin optoelektronik özellikleri, ITO film kristalligini etkileyen ara katman olan metal ˘Ag kalınlıgına ba ˘ glıdır. ˘Hibrit IAI ince filmlerinin yapısal özellikleri, CuKα radyasyonuna sahip (λ=0.154nm) X-ı¸sını kırınımı (XRD) (Philips X'Pert Pro) ile tavlama sıcaklıgının fonksiyonu ˘olarak karakterize edilmi¸stir. IAI ince filmlerinin morfolojisi hakkında bilgi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile elde edilmi¸stir. IAI ince filmin optik geçirgenligi 200-2600 ˘nm dalga boyu aralıgına sahip PerkinElmerLambda 950 UV/Vis/NIR Spektrofotometre ˘ile ölçülmü¸stür. Yüzey direnci ölçümleri için Keithley 2424 kaynak metrisi kullanılarakdört nokta yöntemi uygulanmı¸stır.ldurulacaktır

The optical and electrical performances of hybrid ITO/Ag/ITO (IAI) layer structures have been investigated as a function of the Ag and ITO film thicknesses. The IAIfilms have been prepared by dc magnetron sputtering at room temperature on borosilicateglass under high vacuum. The thickness of ITO, Ag, ITO films in the hybrid structurewere adjusted to have low sheet resistance and high optical transmittance. The depositedmetal Ag layer between two ITO layers with thicknesses ranging from 10 to 25 nm hasbeen used. After analyzing IAI multilayer, electro-annealing was applied to improve thecrystallinity of the obtained IAI films and it was aimed to increase the lifetime of theelectronic device by investigating the effect of electrical current on IAI films and it hasshown that electro-annealing is a more suitable technique for industrial applications. Optoelectronic performance result of high quality electrode shows that the sheet resistanceof IAI films was improved down to 8.7 Ω /sq after the electro-annealing. Furthermore,the highest transmittance of 88.9% was achieved and the optical properties of the hybridIAI thin films depend on Ag thicknesses that alter the ITO film crystallinity.The structural properties of IAI films have been characterized as a function ofannealing temperature by X-ray diffraction (XRD). Information about the morphologyof IAI thin film was carried by scanning electron microscope (SEM). Optical propertieswere measured with spectrophotometer having the wavelength range of 200-2600 nm.For surface resistance measurements, the four point method was applied using Keithley2424 sourcemeter.a doldurulacaktır