• 제목/요약/키워드: $ZnO_xS_{1-x}$

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A simple one Step Thermochemical Approach for Synthesis of ZnS:Mn Nanocrystals (NCs)

  • Molaei, Mehdi;Lotfiani, Ahmad;Karimimaskon, Fatemeh;Karimipour, Masoud;Khanzadeh, Mohammd
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권1호
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    • pp.92-95
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    • 2014
  • In this work we have synthesized ZnS:Mn nanocrystals (NCs) using a simple one step thermochemical method. $Zn(NO_3)_2$ and $Na_2S_2O_3$ were used as the precursors and $Mn(NO_3)_2$ was the source of impurity. Thioglycolic acid (TGA) was used as the capping agent and the catalyst of the reaction. The structure and optical property of the NCs were characterized by means of X- ray diffraction (XRD), HRTEM, UV-visible optical spectroscopy and photoluminescence (PL). X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) analyses demonstrated cubic phase ZnS:Mn NCs with an average size around 3 nm. Synthesized NCs exhibited band gap of about 4 eV. Photoluminescence spectra showed a yellow-orange emission with a peak located at 585 nm, demonstrating the Mn incorporation inside the ZnS particles.

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 결정학적 및 Mossbauer 효과 연구 (Crystallographic and Mossbauer studies of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$)

  • 김우철;이승화;홍성렬;옥항남;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.118-124
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    • 1998
  • Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4의 결정학적 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자상수 a0=8.390$\AA$임을 알았다. Mossbauer 스펙트럼은 12K부터 705K까지 취하였으며, 상온에서 이성질체 이동결과 사면체자리 [A 자리], 팔면체자리[B 자리] 모두 Fe+3가 임을 알았고, Neel 온도 TN=705K로 결정하였다. 온도가 상승함에 따라 Mossbauer 스펙트럼의 선폭이 증가하였는데 이는 철의 자리에서 여러 다른 초미세자기장의 온도의존성으로부터 기인된다고 몰 수 있으며, 전기사중극자 분열값이 Neel 온도에서 0.41mm.s인 반면 TN이하에소는 실험적인 오차범위에서 0으로 나타났는데 이것은 전기장기울센터의 주축에 대한 초미세자기장의 방향이 임의적이라는데 기인하는 것으로 해석이 된다.

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펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO를 채널층으로 한 박막트랜지스터 (Thin film transistor with pulsed laser deposited ZnO active channel layer)

  • 신백균;김창조;송진호;김소정;김종택;조재신;이백수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1884-1886
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    • 2005
  • KrF 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition: PLD)으로 ZnO 박막을 증착하여 평판 디스플레이 소자 구동용 박막 트랜지스터(thin film transistor) 소자를 제작하였다. 전도성이 높은 실리콘웨이퍼(c-Si, 하부전극) 기판 위에 LPCVD 법으로 silicon nitride 박막을 절연막으로 형성하고, 다양한 공정 조건에서 펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO 박막을 증착하여 채널층으로 하였으며, Al 박막을 증착하고 패터닝하여 소스 및 드레인 전극으로 하였다. ZnO 박막의 증착 시에 기판 온도를 다양하게 조절하고 산소 분압을 변화시켜 ZnO 박막의 특성을 조절하였다. 제작된 박막의 표면특성은 AFM(atomic force microscopy)로 분석하고, 결정특성은 XRD(X-ray diffraction)로 조사하였다. ZnO 박막의 전기적 특성은 Hall-van der Pauw 법으로 측정하였고, 광학 투과도(optical transparency)를 UV-visible photometer로 조사하였다. ZnO-TFT 소자는 $10^6$ 수준의 on-off ratio와 $2.4{\sim}6.1cm^2/V{\cdot}s$의 전계효과이동도(field effect mobility)를 보였다.

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Pyrosol법에 의한 ZnO투명전도막의 전기적 광학적 특성 (Electrical and Optical Properties of ZnO Transparent Conducting Thin Films by Pyrosol Deposition Method)

  • 조우영;송진수;강기환;윤경훈;임경수
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권6호
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    • pp.965-970
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    • 1994
  • ZnO transparent conducting oxide thin films have been prepared by Pyrosol deposition method and the effects of the different experimental variables on the electrical resistivity and optical transmittance of the prepared films have been investigated in details. The best film with a resistivity of about 8 X 10S0-2TΩcm and transmittance about 80% has been obtained at the substrate temperature of 4$25^{\circ}C$ by using HS12T+CHS13TOH(1:3) solvent and NS12T carrier gas after annealing at 20$0^{\circ}C$ for 40 minutes in vacuum. Furthermore, We have also found the effect of substrate temperature on crystallographic orientation and surface morphology. Annealing of the as-deposited film in vacuum leads to a substantial reduction in resistivity without affecting the optical transmittance and crystallographic orientation.

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Fabrication of ZnSn Thin Films Obtained by RF co-sputtering

  • Lee, Seokhee;Park, Juyun;Kang, Yujin;Choi, Ahrom;Choi, Jinhee;Kang, Yong-Cheol
    • 통합자연과학논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.223-227
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    • 2016
  • The Zn, Sn, and ZnSn thin films were deposited on Si(100) substrate using radio frequency (RF) magnetron co-sputtering method. A surface profiler and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used to investigate the Zn, Sn, and ZnSn thin films. Thickness of the thin films was measured by a surface profiler. The deposition rates of pure Zn and Sn thin films were calculated with thickness and sputtering time for optimization. From the survey XPS spectra, we could conclude that the thin films were successfully deposited on Si(100) substrate. The chemical environment of the Zn and Sn was monitored with high resolution XPS spectra in the binding energy regions of Zn 2p, Sn 3d, O 1s, and C 1s.

CBD 방법에 의한 ZnS 버퍼층 형성의 착화제 농도에 따른 영향 (Effect of the Concentration of Complexing Agent on the Formation of ZnS Buffer Layer by CBD Method)

  • 권상직;유인상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권10호
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    • pp.625-630
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    • 2017
  • ZnS was chemically deposited as a buffer layer alternative to CdS, for use as a Cd-free buffer layer in $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ (CIGS) solar cells. The deposition of a thin film of ZnS was carried out by chemical bath deposition, following which the structural and optical properties of the ZnS layer were studied. For the experiments, zinc sulfate hepta-hydrate ($ZnSO_4{\cdot}7H_2O$), thiourea ($SC(NH_2)_2$), and ammonia ($NH_4OH$) were used as the reacting agents. The mole concentrations of $ZnSO_4$ and $SC(NH_2)_2$ were fixed at 0.03 M and 0.8 M, respectively, while that of ammonia, which acts as a complexing agent, was varied from 0.3 M to 3.5 M. By varying the mole concentration of ammonia, optimal values for parameters like optical transmission, deposition rate, and surface morphology were determined. For the fixed mole concentrations of $0.03M\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$ and $0.8M\;SC(NH_2)_2$, it was established that 3.0 M of ammonia could provide optimal values of the deposition rate (5.5 nm/min), average optical transmittance (81%), and energy band gap (3.81 eV), rendering the chemically deposited ZnS suitable for use as a Cd-free buffer layer in CIGS solar cells.

백색 LED의 특성에 대한 ZnS:Mn, Dy 황색 형광체의 영향 (Effect of ZnS:Mn, Dy Yellow Phosphor on White LEDs Characteristics)

  • 신덕진;유일
    • 한국재료학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.295-298
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    • 2011
  • ZnS:Mn, Dy yellow phosphors for White Light Emitting Diode were synthesized by a solid state reaction method using ZnS, $MnSO_4{\cdot}5H_2O$, S and $DyCl_3{\cdot}6H_2O$ powders as starting materials. The mixed powder was sintered at $1000^{\circ}C$ for 4 h in an air atmosphere. The photoluminescence of the ZnS:Mn, Dy phosphors showed spectra extending from 480 to 700 nm, peaking at 580 nm. The photoluminescence of 580 nm in the ZnS:Mn, Dy phosphors was associated with $^4T_1{\rightarrow}^6A_1$ transition of $Mn^{2+}$ ions. The highest photoluminescence intensity of the ZnS:Mn, Dy phosphors under 450 nm excitation was observed at 4 mol% Dy doping. The enhanced photoluminescence intensity of the ZnS:Mn, Dy phosphors was explained by energy transfer from $Dy^{3+}$ to $Mn^{2+}$. The CIE coordinate of the 4 mol% Dy doped ZnS:Mn, Dy was X = 0.5221, Y = 0.4763. The optimum mixing conditions for White Light Emitting Diode was obtained at the ratio of epoxy : yellow phosphor = 1:2 form CIE coordinate.

Na확산과 Ga첨가에 따른 동시진공증발법으로 제조된 CIGS 박막과 CdS/CIGS 태양전지의 특성 (Effects of Sodium and Gallium on Characteristics of CIGS Thin Films and CdS/CIGS Solar Cells by Co-evaporation Method)

  • 권세한;이정철;강기환;김석기;윤경훈;송진수;이두열;안병태
    • 태양에너지
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    • 제20권2호
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    • pp.43-54
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    • 2000
  • 동시 진공증발법을 이용하여 coming glass, soda-lime glass, Mo가 증착된 soda-lime glass 위에 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막을 증착하였다. Soda-lime glass 위에서 제조된 $Cu(In_{0.5}Ga_{0.5})Se_2$ 박막의 전기비저항값과 정공농도는Cu/(In+Ga)비에 큰 영향을 받지 않았다. Soda-lime glass위에서의 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막내부와 표면에는 Na이 검출되었고, 표면의 Na는 산소와 결합하고 있었으며, Cu가 부족한 조성에서 이차상이 형성되었다. Ga/(In+Ga)비가 증가할수록 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막은 회절 peak들의 큰 회절각으로 이동, 초격자 peak등의 분리, 결정립 크기의 감소가 관찰되었다. $Cu_{0.91}(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막은 Ga/(In+Ga)비에 무관하게 전기적으로 p-type을 나타내었다. Ag/n-ZnO /i-Zno/CdS/$Cu_{0.91}(In_{0.7}Ga_{0.3})Se_2$/Mo/glass구조의 태양전지를 제조하였으며, 태양전지변환효율(Eff.) = 14.48%, 단락전류밀도(Jsc) = $34.88mA/cm^2$, 개방전압(Voc) =581.5 mV, 충실도(F.F) = 0.714을 나타내었다.

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수열합성법으로 합성된 산화아연 나노 구조 박막의 광촉매적 응용 (Hydrothermally Synthesis Nanostructure ZnO Thin Film for Photocatalysis Application)

  • ;남민식;;전성찬
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권1호
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    • pp.97-101
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    • 2016
  • 산화아연은 다양한 나노 구조와 특유의 특성으로 인하여 여러 분야에서 많은 관심을 받고있는 물질이다. 산화아연을 합성하는 다양한 방법 중에서, 수열합성법은 간단하고 친환경적인 장점을 가지고 있다. 나노 구조를 가지는 산화아연 박막은 수열합성법을 통하여 FTO 전극 위에 제작되었다. 성장된 산화아연은 X-ray diffraction (XRD)와 Field-emission scanning electron microscopy (FESEM)을 통하여 분석되었다. XRD 분석에서 산화아연 박막이 자연상태의 hexagonal wurtzite 상으로 구성되어 있음을 확인하였으며 SEM 사진에서는 나노 로드 형태를 구성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 UV 영역의 흡수 스펙트럼을 분석하여 산화아연이 보이는 365 nm 파장에서의 흡수를 확인하였다. 또한 photoluminescence 방출을 분석한 결과, 424 nm의 band edge emission과 500 nm에서 산화아연의 oxygen vacancies에 의한 방출을 확인하였다. 또한 라만 스펙트럼 분석을 통하여 본 연구진이 제작한 산화아연이 높은 결정성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 특성을 가진 산화아연의 광촉매적 적용을 기대할 수 있다.

Implementation of High Carrier Mobility in Al-N Codoped p-Type ZnO Thin Films Fabricated by Direct Current Magnetron Sputtering with ZnO:Al2O3 Ceramic Target

  • Jin, Hujie;Xu, Bing;Park, Choon-Bae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권4호
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    • pp.169-173
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    • 2011
  • In this study, Al-N codoped p-type zinc oxide (ZnO) thin films were deposited on Si and homo-buffer layer templates in a mixture of $N_2$ and $O_2$ gas with ceramic ZnO:(2 wt% $Al_2O_3$) as a sputtering target using DC- magnetron sputtering. X-ray diffraction spectra of two-theta diffraction showed that all films have a predominant (002) peak of ZnO Wurtzite structure. As the $N_2$ fraction in the mixed $N_2$ and $O_2$ gases increased, field emission secondary electron microscopy revealed that the surface appearance of codoped films on Si varied from smooth to textured structure. The p-type ZnO thin films showed carrier concentration in the range of $1.5{\times}10^{15}-2.93{\times}10^{17}\;cm^{-3}$, resistivity in the range of 131.2-2.864 ${\Omega}cm$, and mobility in the range of $3.99-31.6\;cm^2V^{-1}s^{-1}$ respectively.