第四章 結果與討論
4.4 改變 C12A7:0.5In 薄膜沉積溫度之結果
(功率：150W, 工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 工作壓力：5×10-3 torr, 時間：
60 分鐘)
圖 4-22 不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 XRD 分析圖。由 圖可看出，C12A7:0.5In 薄膜在不同沉積溫度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 4-22 不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 XRD 分析圖。
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4.4.2 表面型態分析
(功率：150W, 工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 工作壓力：5×10-3 torr, 時間：
60 分鐘)
圖 4-23 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 SEM 表面與截 面分析圖。由 XRD 分析圖(圖 4-20)顯示 C12A7:0.5In 薄膜並無任何峰值 出現，呈現非晶質的結果，而由 SEM 的影像也能看出，薄膜表面形貌並 無結晶的產生，僅有顆粒堆積的現象。而膜厚的部分在基板溫度室溫時 為 128nm，100oC 為 120nm，而 200oC 為 127nm 與 300oC 為 134nm 的膜 厚，各溫度膜厚差異不大。
圖 4-24 為在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 AFM 分析圖。
由粗糙度可看出在不同基板溫度的粗糙度並無顯著的差異，基板溫度對 於 C12A7:0.5In 薄膜的粗糙度影響不大。
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圖 4-23 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 SEM 表面與截面分 析圖。
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(a)Room temperature (b)100oC
(c) 200oC (d)300oC
圖 4-24 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 AFM 分析圖。
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4.4.3 光學性質分析
(功率：150W, 工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 工作壓力：5×10-3 torr, 時間：
60 分鐘)
圖 4-25 為不同基板溫度下沉積之 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 4-6 中。基板溫度增 加，透光率都有明顯的提升，其原因有可能是因為基板溫度給與粒子能 量，使得薄膜內部有足夠的能量釋放內應力，而重新排列，降低薄膜中 缺陷散射的情形。在氫電漿處理後，有藍移的現象，透光率都有提升。
圖 4-27 為不同基板溫度下沉積的 C12A7:0.5In 薄膜之 Eg 圖，而圖 4-28 是經過氫電漿處理後的 Eg 圖，基板加溫後，在 100oC 時，Eg 明顯 提高，但是在繼續加溫後，Eg 又下降，但是比室溫的條件下來的高。而 氫電漿的活化增加載子，使得 Eg 提高。
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圖 4-26 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 UV-vis 圖。
表4-6 不同基板溫度下沉積的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 Room temperature 60.27 54.27
100oC 84.83 86.36
200oC 79.50 85.11
300oC 83.52 85.26
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圖 4-27 在不同基板溫度下沉積的 C12A7:0.5wt%In2O3薄膜之 Eg 圖。
圖 4-28 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜，經氫電漿處理後之 Eg 圖。
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4.4.4 電學性質分析
(功率：150W, 工作氣體：Ar/(Ar+H2)=95%, 工作壓力：5×10-3 torr, 時間：
60 分鐘)
圖 4-29 為不同基版溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 Hall 量測圖。
由圖上可看出，C12A7:0.5In 薄膜是 p-type 薄膜。而隨著基板溫度的增加，
電阻率都有上升的趨勢，其原因可能為基板溫度給予薄膜足夠的能量能 夠進行排列，而使之更加無序化，減少了薄膜中的載子濃度，提高了電 阻率。而經過氫電漿處理後的電阻率也有下降的趨勢。
以電阻率來說：
工作氣體 Ar/(Ar+H2)=95% (30sccm)
濺鍍功率 150W
沉積時間 60 分鐘
工作壓力 5×10-3 torr
基板溫度 room temperature 會是最適合的鍍膜條件。
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圖 4-29 在不同基板溫度下沉積之 C12A7:0.5In 薄膜之 Hall 量測。
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