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鐵金屬種子層對WO3/Cu/WO3透明導電薄膜之影響及其在透明有機發光二極體之應用

為了解決嘉義1122的問題，作者沈秉訓 這樣論述：

在本論文研究中，探討Fe種子層對WO3/Cu/WO3 (WCW)透明導電薄膜在電性、光學以及結構等性質的影響。Fe種子層以及WCW多層薄膜在玻璃基板上以熱蒸鍍方法製備。WCW薄膜的導電性與光穿透性會隨著Fe種子層引入於WO3/Cu介面而明顯增加。相較無種子層的WCW薄膜(平均光穿透率61.87 %與片電阻22.98 ohm/sq)，具Fe無種子層的MAM薄膜樣本具有較低的片電阻(7.80 ohm/sq)與較高的平均光穿透率(73.93 %)，兩薄膜品質因數分別計算為3.71×10-4 ohm-1與6.32×10-3 ohm-1。由於WO3薄膜表面的金屬Cu連續性分佈程度和Cu薄膜厚度與WO3

表面性質相依，因此WO3表面性質對於WCW多層結構薄膜的導電性與光穿透性而言是非常重要的因子。當厚度1 nm的Fe種子層引入後，沈積在WO3表面的Cu薄膜的連續性分佈所需之門檻厚度可由原本的15 nm明顯地降低至12 nm。由掃瞄式電子顯微鏡、原子力顯微鏡量測結果發現，在引入Fe種子層WO3基底層上沈積12 nm之Cu薄膜表面會呈現較佳的表面覆蓋性(孔洞率 =22.69% vs. 7.91%)與平整性(Rrms = 1.92 nm vs. 0.56 nm)。經由接觸角的量測結果可知，Cu金屬薄膜的表面形貌改變可歸因於WO3薄膜與Cu薄膜間的良好接觸與附著性所致。經由X光繞射的量測結果可知，因具

較高表面能的Fe種子層提供了有利於Cu沉積的成核表面，引入後可有效抑制Cu原子的團聚並導致Cu薄膜的晶粒較小(14.06 nm vs. 10.45 nm)。因此，相較無Fe種子層的WO3表面，Cu薄膜沉積於具Fe種子層的WO3表面會較平滑且具有較低的門檻厚度(15 nm vs. 12 nm )。當使用WCW多層結構薄膜作為反式穿透型有機發光二極體(結構：ITO/Alq3:Na2CO3/Alq3/BCP/NPB/陽極)的陽極材料時，相較無Fe種子層之陽極(WO3(20 nm)/Cu(15 nm)/WO3(20 nm))之元件(Vturn-on = 5 V、Ltotal = 1927 cd/m2、

ηc= 0.64 cd/A、ηp = 0.50 lm/W)，具Fe種子層之陽極(WO3(20 nm)/Fe(1 nm)/Cu(12 nm)/WO3(20 nm))的有機發光二極體具有較佳電激發光特性，其中包含：較低的驅動電壓(4.5 V)、較高的輝度(2250 cd/m2)、電流效率(0.72 cd/ A)以及功率效率(0.59 lm/W)。