第四章 結果與討論
4.3 改變 C12A7:0.5In 薄膜沉積時間之結果
(工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 功率：150W, 溫度：room temperature, 工作壓力：5×10-3 torr)
圖 4-15 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 XRD 分析圖。
由圖可看出，C12A7:0.5In 薄膜在不同沉積時間下都是呈現非晶質的薄膜，
在 XRD 分析圖中並無任何峰的出現，C12A7:0.5In 薄膜的成長無特定方 向性，而氫電漿處理過後的 XRD 圖譜與處理前相同也呈現非晶質。
圖 4-15 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 XRD 分析圖。
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4.3.2 表面型態分析
(工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 功率：150W, 溫度：room temperature, 工作壓力：5×10-3 torr)
圖 4-16 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 SEM 表面與截 面分析圖。由 XRD 的分析圖(圖 4-15)顯示 C12A7:0.5In 薄膜並無任何峰 出現，呈現非晶質的結果，而由 SEM 的表面分析圖也能看出，薄膜表面 形貌並無結晶的產生，僅有顆粒堆積的現象。由圖可看出，隨著沉積時 間的增加，表面顆粒堆積的現象愈趨明顯，甚至到了沉積 120min 時，表 面有類似龜裂的現象，也可看出隨著沉積的時間增加，膜厚也跟著增加。
由沉積時間 30 分鐘的膜厚 51nm 到沉積時間 120 分鐘增加到 256nm。
圖 4-17 為在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 AFM 分析 圖。隨著沉積的時間增加從 30min 到 120min，粗糙度也由 0.33nm 增加 到 0.897nm，沉積時間增加表面堆積也增加，與 SEM 的分析圖也有一致 的結果。
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圖 4-16 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 SEM 表面與截面分 析圖。
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(a)30min (b)60min
(c)90min (d)120min
圖 4-17 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 AFM 分析圖。
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4.3.3 光學性質分析
(工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 功率：150W, 溫度：room temperature, 工作壓力：5×10-3 torr)
圖 4-18 為不同沉積時間下沉積的 C12A7:0.5In 薄膜之 UV-vis 圖，其 氫電漿處理前後可見光範圍之平均穿透率整理於表 4-5 中。隨著沉積時 間增加，透光率也跟著下降，其原因有可能是膜厚的增加使得薄膜內散 射因子變多，所以當光線穿過薄膜時，在可見光波段的光被散射，而導 致可見光穿透率下降的情形發生。氫電漿處理中氫原子活化的作用使薄 膜結構中的間隙、空缺等缺陷與薄膜內因離子半徑的不同所造成的晶格 扭曲進行修補與再擴散之行為，在氫電漿處理後，有藍移的現象，透光 率都有提升。
圖 4-19 為不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5wt%In2O3薄膜之 Eg 圖，
而圖 4-20 是經過氫電漿處理後的 Eg 圖，隨著沉積時間增加，Eg 有變小 的趨勢，經過氫電漿處理後，除了 60min 與 90min 的 Eg 有提高的現象，
30min 和 120min 的 Eg 都下降了，沉積 120min 的薄膜其載子濃度較低所 以 Eg 也比較低。
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圖 4-18 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 UV-vis 圖。
表4-5 不同沉積時間下沉積之C12A7:0.5In薄膜之平均穿透率
參數
400nm~700nm 平均穿透率(%)
Before H2 plasma After H2 plasma
30min 72.73 73.43
60min 60.27 54.27
90min 47.95 54.82
120min 29.45 32.82
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圖 4-19 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 Eg 圖。
圖 4-20 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜，經氫電漿處理後之 Eg 圖。
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4.3.4 電學性質分析
(工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 功率：150W, 溫度：room temperature, 工作壓力：5×10-3 torr)
圖 4-21 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 Hall 量測圖。
由圖上可看出，不同沉積時間改變了膜的厚度，對於電阻率的影響並不 是很顯著，但是沉積時間 60min 時，電阻率達到了最低，在這組比較中，
以此為最適合的條件，進行接下來的實驗。
圖 4-21 在不同沉積時間下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 Hall 量測圖。
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