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Surface properties of Al-doped ZnO thin film before and after Cf_4/Ar plasma etching

plasma Science and Technology 2022年第7期24卷 194-200页

作者： Young-Hee JOO Gwan-Ha KIM Doo-Seung UM Chang-Il KIM School of Electrical and Electronics Engineering Chung-Ang UniversitySeoul 06974Republic of Korea Department of Semiconductor Materials and Applications Korea PolytechnicSeongnam 13122Republic of Korea Department of Electrical Engineering Sejong UniversitySeoul 05006Republic of Korea

Al-doped ZnO(AZO) is considered as an alternative to transparent conductive oxide *** and achieving a stable surface are important challenges in the development and optimization of dry etching processes, which must be overcome for the application of AZO in various devices. Therefore, in this study, the etch rate and surface properties of an AZO thin film after plasma etching using the adaptive coupled plasma system were investigated. The fastest etch rate was achieved with a Cf_(4)/Ar ratio of 50:50 sccm. Regardless of the ratio of Cf_(4) to Ar,the transmittance of the film in the visible region exceeded 80%. X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the AZO thin film confirmed that metal-f bonding persists on the surface after plasma etching. It was also shown that f eliminates O vacancies. Consequently, the work function and bandgap energy increased as the ratio of Cf-4 increased. This study not only provides information on the effect of plasma on AZO thin film, but identifies the cause of changes in the device characteristics during device fabrication.

关键词： Al-doped ZnO plasma etching f-based plasma surface characteristics X-ray photoelectron spectroscopy ultraviolet photoelectron spectroscopy

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