原子層沈積之摻雜方法Doping method of atomic layer deposition

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

南韓

專利申請案號

10-2012-0072607

專利證號

10-1481863

專利獲證名稱

原子層沈積之摻雜方法Doping method of atomic layer deposition

專利所屬機關 (申請機關)

財團法人國家同步輻射研究中心

獲證日期

2015/01/06

技術說明

以氧化鋅薄膜為例，此材料目前具極大的潛力可廣泛應用在各種光電元件上，諸如發光二極體、雷射二極體、光電子偵測元件、表面聲波元件、場效電晶體、氣體偵測器、壓電元件、元件透明電極、太陽能電池及自旋電子元件等。特別是發光元件更是被看好用以取代氮化鎵材料成為新一代的照明材料。 在元件透明電極部分，應用範疇極為廣泛，包含顯示設備、發光二極體元件及太陽能電池元件等光電產業上。氧化鋅摻雜電極被看好具有極大的潛力可以取代傳統ITO基板，並應用元件上。然而，傳統原子層沈積法成長N型摻雜透明電極諸如鋁摻雜氧化鋅、鎵摻雜氧化鋅及其他三族或四族原子摻雜薄膜，必須先成長固定膜厚比例及氧化鋅及摻雜原子氧化物及三明治超結構，再利用退火法將原子擴散分佈至整個薄膜中。除了增加一道製程手續及能源消耗之外，其退火製程參數之掌握亦有一定的困難度。此外，也無法應用於可撓式基板上之電極製作。 因此，針對此一難題，我們發展了新的即時摻雜技術，基於已有之流量中止原子層沈積法加以修改，使得可能在單一原子層中成長勻相摻雜之三元化合物材料，直接免除退火製程之需求，並可利用前驅物儲存槽溫度、前驅物通入時間、基板成長溫度等參數來調整摻雜原子比例，其成長好之初鍍膜樣品，電性特性已十分接近傳統之ITO膜，配合原子層沈積之大面積均勻成長優勢，將可大量生產與降低成本，有助於工業界之應用。 In order to solve this problem, we develop a novel instantaneous doping method based on the flow-rate interruption technique and modified the procedures of flow chart to directly growth ternary thin films on varies substrates without any annealing process thereafter. The concentration of dopant atoms can control by bubbler temperature of precursors, the pulse time of precursors and substrate temperature. The electrical properties and performances of doping ZnO thin films are very close to ITO thin films, which combine with large area growth and highly uniformity of ALD system to lower down the prime cost and mass production, it’s very helpful for industry application.

備註

依111.12.20.本會111年第4次研發成果管理審查會決議辦理 本會(收文號1110058799)同意該中心111年9月16日國輻產字第1110001809號申請終止維護專利(國家同步輻射研究中心)

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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