ITO, ZnO, IZO

① ITO ( Indium-Tin Oxide ) : 산화인듐주석
ITO 는 Indium-Tin Oxide의 약자로서 산화 인듐 주석 이라고도 한다. ITO는 전기전도가 우수하면서 Band-gap이 약 4.3eV으로 work function이 크고, 가시광선영역의 빛의 투과성이 좋고, 전기 전도도가 높으며, pattern하기가 쉽기 때문에 평판 디스플레이 제작에 쓰이기 용이하다. 또 ITO가 투명한 이유는 산화물 세라믹이어서 Band-gap이 크기 때문이다.
ITO는 매트릭스 방식으로 구동되는 PDP, LCD 등의 얇고 평평한 디스플레이에서 투명전극으로 사용된다. 매트릭스 구동방식은 기본적으로 다수의 가로 전극과 다수의 세로 전극을 모기장처럼 배치하고 가로 몇 번째 세로 몇 번째 전극에 신호를 주어 그 위치의 셀이 발광하도록 하는 원리인데, 이 전극들이 불투명하면 전극 사이에서 발생 하는 빛이 전극에 가려져 잘 보이지 않게 되므로 투명한 전극이 필요하다.
ITO는 주원료 In에 의한 재료비의 상승 In의 확산으로 인한 소자열화 수소 plasma 하에서의 In Sn의 높은 환원성 그에 따라 수반되는 소자의 불안전성 등 의 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 보완할 수 있는 새로운 물질의 개발이 요구되었고 다양한 재료의 개발이 이루어져 왔다.
ITO glass는 유리기판 위에 ITO Target을 물리적으로 진공 증착하여 유리 기판에 얇은 막이 형성된 유리를 말한다. 이러한 ITO 코팅유리는 전기가 흐르는 특성과 함께 높은 투명성이 우수하여 핸드폰, 전자계산기 화면표시장치의 주 소재로 사용되어진다. 핸드폰의 액정화면을 통해 문자를 읽고 동영상을 다운 받을 수 있는 것은 LCD 액정 유리의 표면에 입히는 투명 전도막 코팅기술 덕분이다.

② ZnO (zinc oxide)
ZnO(zinc oxide)는 3.4 eV 근처의 band gap을 갖는 전형적인 n-type 반도체로서 광전 소자로 사용하기위한 투명전도 물질로 많은 장점을 가지고 있다. ZnO 박막은 도핑이 용이하여 좁은 전도대역을 가지기 때문에 도핑물질에 따라 전기 광학적 성질의 조절이 용이하다. 저비용으로 제작 가능하며 높은 광투과성과 전도성을 가지므로 실용적인 투명 전도막 재료로 유망하다. 진성 ZnO의 전기적인 성질은 거의 부도체에 가깝기 때문에 전도성의 부여하기 위한 별도의 공정이 필요하고 이에는 크게 세가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은 열처리를 통해 ZnO 박막의 결함 형성 농도를 증가시켜 내부 결함에 의해 저항을 낮추는 것이다. 그러나 열처리에 의한 방법은 결함의 제어가 쉽지 않고 온도등의 외부 환경에 의한 박막의 특성 변화가 크다는 단점이 있다.

③ IZO(indium zinc oxide)
IZO(Indium Zinc Oxide)는 인듐산화물(In2O3)과 아연산화물(ZnO)의 화합물로 ITO에 비해 상온 증착이 가능하고, 식각 공정에서 발생하는 불량률이 ITO에 비해 낮으며, 표면 거칠기(Surface Roughness)가 우수하다는 장점이 있어 적극적으로 검토되었고 현재 IZO 박막은 태양전지, 가스 센서, 평판 디스플레이 등의 투명전곡으로, 또한 박막 트랜지스터와 전자발광 디스플레이와 같은 디바이스로 광범위하게 사용되고 있다. I