• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.41 no.6
• /
• pp.476-480
• /
• 2004

AZO (Al-doped ZnO) thin films were deposited on glass by pulsed magnetron sputtering method, and their structural, electrical and optical properties were investigated. XRD patterns showed that a highly c-axis preferred AZO film was grown in perpendicular to the substrate when pulse frequency of 30 ㎑ was applied to the target. Microstructure of thin films showed that the fibrous grain of tight dome shape was grown. The deposition rate decreased linearly with increase of pulse frequency, and the lowest resistivity was 8.67${\times}$10$\^$-4/ $\Omega$-cm for the film prepared at pulse frequency of 30 ㎑. The optical transmittance spectra of the films showed a very high transmittance of 85∼90%, within visible wavelength region and exhibited the absorption edge of about 350 nm. The characteristics of the low electrical resistivity and high optical transmittance of AXO films suggested a possibility for the application to transparent conducting oxides.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.15-18
• /
• 2000

Transparent conducting tin (IV) oxide thin films have been studied and developed for the electrode materials of solar cell substrate. Fabrication of tin oxide thin films by sol-gel method is process development of lower cost photovoltaic solar cell system. The research is focused on the establishment of process conditions and development of precursor. The precursor solution was made of tin isopropoxide dissolved in isopropyl alcohol. The hydrolysis rate was controlled by addition of triethanolamine. Dip and spin coating technique were applied to coat tin oxide on borosilicate glass. The resistivity of the thin film was lower than 0.01-cm and the transmittance is higher than $90\%$ in a visible range.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.7 no.10
• /
• pp.856-862
• /
• 1997

박막형 CdTe/CdS 태양전지의 배면전극(back contacts)물질로서 Cu도핑된 ZnTe 박막(ZnTe:Cu)을 전착법(electroplating)으로 제조하는 연구를 수행하였다. Sulfate계의 전해질 수용액에서 CdTe 기판과 투명전극으로 코팅된 유리(In$_{2}$O$_{3}$: Sn, ITO)기판 위에 ZnTe 박막을 코팅하는 방법으로써 potentiostat와 기판(cathode), Pt counter electrode, Ag/AgCI 표준전극으로 구성된 장치를 사용하여 pH=2.5-4, T=70-8$0^{\circ}C$, 0.02M $Zn^{2+}$ 1x$10^{-4}$M TeO$_{2}$, 0.2M $K_{2}$SO$_{4}$조건에서 -0.800 Vs~-0.975 V 범위의 전압(V$_{a}$ )에 걸쳐 실험하였다. ITO박막을 기판으로 사용하여 cyclic voltammogram을 작성한 결과 약 -0.50 V 에서 Te환원 peak이 나타났다. Auger electron spectroscopy (AES)로 조성분석한 결과 표면에서 Zn signal이 강하게 나왔고 시편의 두께에 따라 Zn의 signal감소하는 반면 Cd signal은 증가하는 것이 확인되었다. SEM 사진으로부터 ZnTe의 표면이 작은 입자 (0.2$\mu\textrm{m}$ 이하)로 구성되어 있으며 낮은 V$_{a}$ 에서는 입자가 작아지면서 조직이 치밀해짐이 관찰되었다. Optical transmission방법에 의하여 ITO기판위에 입혀진 박막의 밴드갭은 2.5 eV으로 측정되었다. 수용액중의 Cu$_{2+}$와 triethanolamine(TEA)은 산성용액에서 착물형성이 이루어지지 않았으며 1,10-phenanthroline과는 pH=2에서도 착물이 형성되었다.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.217-222
• /
• 1998

Coating films of $SiO_2-TiO_2-AgO$ have been prepared on soda-lime-silica slide glasses and single crystal silicon wafer by the sol-gel method using a spin-coating technique. Commercially available tetraethyl orthosilicate, titanium trichloride, and silver-nitrates were used as starting materials. The heat treatment temperature of this coating films was $500^{\circ}C$ properly, obtained from TG-DTA result. The films with thickness of 310 nm were prepared by 5 times coating. In the case of l0 mol% AgO, the film showed a crack-free and smooth surface, but the higher Ago content exhibited the more pin hole and the segregated cluster of AgO. The IR absorbance of the films decreased in the range of 400 nm to 700 nm with the increase of annealing temperature. And the reflectance of the coating films decreased and the color was changed light yellow to white yellow with the increase of Ago content.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.191-196
• /
• 2010

Aluminum doped zinc oxide (AZO) films have been prepared on Coming 7059 glass substrates by r.f. magnetron sputtering method. A powder target instead of a conventional sintered ceramic target was used in order to improve the utilization efficiency of the target and reduce the cost of the film deposition process. The influence of sputter pressure on the structural, electrical, and optical properties of AZO films were studied. The AZO films had hexagonal wurtzite structure with a preferred c-axis orientation, regardless of sputter pressure and target types. The crystallinity and degree of orientation was increased by increasing the sputter pressure. For higher sputtering pressures, a reduction of the resistivity was observed due to a increase on the mobility and the carrier concentration. The lowest resistivity of $6.5{\times}10^{-3}\;{\Omega}-cm$ and the average transmittance of 80% can be obtained for films deposited at 15 mTorr.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.317-318
• /
• 2008

Cu-Pc유기물 반도체를 얼 진공증착기술로 유리기판위에 40 nm 두께로 적층하였다. 상온에서 적층한 박막과 상온에서 적층한 후 $250^{\circ}C$ 이상의 온도로 후열 처리한 박막과 박막 적층 시 기판의 온도를 $250^{\circ}C$로 고정하여 적층한 박막들을 상호 비교 분석하였다. 적층된 Cu-Pc의 박막의 온도조건에 따라 X-ray diffraction(XRD)의 결정 특성이 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase로 뚜렷이 구분되었으며， 자외선-가시광선 영역의 광 흡수도(UV-visible absorption spectra)와 field emission scanning electron microscopy(FE SEM)를 이용하여 결정성장 방향 및 표면 특성 변화를 비교조사하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.40 no.12
• /
• pp.1197-1201
• /
• 2003

Thin film on SiO$_2$ glass was synthesized by a dip-coating method from the ZrO$_2$ sol which had dispersed nanosize Au particle under ambient atmosphere. After heat treatment of the prepared thin film, the characteristics were investigated by X-ray diffraction, UV-VIS spectrometer, Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). It was found that ZrO$_2$ thin film with 100 nm thickness was crystallized to tetragonal phase at 50$0^{\circ}C$. The size of dispersed Au particle was 15∼40nm and the film had a smooth surface with a roughness of 0.84 nm. The film showed nonlinearity characteristics with absorption peaks at 630∼670nm visible region because of the plasma resonance of Au metallic particles.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.558-564
• /
• 2012

We fabricated Ga doped ZnO (GZO) thin films on the glass substrate (Eagle 2000) with various of Ga doping concentration and annealing temperatures using sol-gel method, electrical and optical properties were investigated. When the GZO thin films doped with 1 mol% of Ga and annealed at $600^{\circ}C$, the excellent (002) orientation was observed. In the results of Hall measurement, carrier concentration decreased and resistivity increased due to segregation effect with increasing of the Ga doping concentration. The largest carrier concentration and lowest resistivity were $9.13{\times}10^{18}cm^{-3}$ and $0.87{\Omega}cm$, respectively, in the GZO thin films doped with 1 mol% Ga and annealed at $600^{\circ}C$. All films is higher than 80 % in the visible light region. Energy band gap narrowing due to Burstein-Moss effect was observed with increasing of Ga doping concentration from 1 to 4 mol%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.165-165
• /
• 2010

GaInZnO는 투명 비정질 산화물 반도체로서 태양전지, 평판 액정 디스플레이, 잡음방지 코팅, 터치 디스플레이 패널, 히터, 광학 코팅 등 여러 응용에 쓰인다. 이 논문에서는 투명전자소자로 관심을 모으고 있는 GaInZnO의 전자적 그리고 전기적 특성을 측정하였다. GaInZnO 박막은 $SiO_2$ (100)/Si 기판위에 RF 마그네트론 스퍼터링 증착법으로 $Ga_2O_3:In_2O_3:ZnO$의 조성이 2:2:1로 된 타겟을 가지고 박막을 성장시켰다. 성장한 후에 RTP를 이용하여 30분간 열처리 하였다. GaInZnO의 전자적 특성을 나타내는 띠틈 및 실리콘 기판과의 원자가 띠 오프셋 값을 측정하였으며, 이 값들을 통해 GaInZnO박막과 실리콘 기판과의 띠 정렬도 수행하였다. 띠틈은 반사 전자 에너지 손실 분광법(REELS)을 이용하여 측정하였고, 원자가 띠 오프셋은 광전자 분광법(XPS)을 이용하여 측정하였다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$까지는 띠틈의 변화 및 XPS 결합에너지의 변화가 없는 것으로 보아 열적안정성이 우수함을 알 수 있다. 반면 $450^{\circ}C$에서의 띠틈이 감소하는 것으로 보아 $450^{\circ}C$에서는 열적안정성이 깨지는 것을 알 수 있다. GaInZnO 박막을 채널 층으로 하고 전극은 알루미늄(Al)으로 된 TFT를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다. TFT 특성 결과 이동도가 약, subthreshold swing(S.S)이 약 1.5 V/decade, 점멸비가 약 $10^7$으로 측정되었다. 유리 위에 증착시킨 GaInZnO 박막의 투과율을 측정해본 결과 모든 시료가 가시광선 영역에서 80%이상의 투과율을 갖는 것으로 보아 투명전극소자로 응용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.312.1-312.1
• /
• 2014

Chalcopyrite계 화합물 반도체인 $Cu(InGa)Se_2$ (CIGS)는 직접천이형 에너지 밴드갭과 전파장 영역에 대하여 높은 광흡수계수($1{\times}$[10]^5/cm)를 가지므로 두께 $1{\sim}2{\mu}m$인 박막형태으로 고효율의 태양전지 제조가 가능하다. 또한, 박막공정의 저가 가능성을 나타내면서 전세계적으로 많은 연구와 관심을 받고 있고, 현재 상용화되어 있는 결정질실리콘 태양전지를 대체할만한 재료로 주목 받고 있다. 일반적으로, CIGS박막형 태양전지 구성은는 유리를 기판으로 하여 5개의 단위 박막인 Mo 후면전극, p형 반도체 CIGS 광흡수층, n형 반도체 CdS 버퍼층, doped-ZnO 상부 투명전극, $MgF_2$ 반사방지막으로 이루어진다. 이들 중에서 태양전지의 에너지 변환효율에 결정적인 영향을 미치는 구성된다. CIGS 광흡수층의 제조는 크게 진공법과 비진공방법으로 나뉜다. 현재까지 보고된 문헌에 따르면 CIGS 박막형 태양전지의 경우에 동시증발법으로 20.3%의 에너지 변환효율을 보였지만,는데, 이는 진공장비 특성상 공정단가가 높고 대면적화가 어렵다는 단점을 가진다. 따라서, 비진공법을 이용하여 광흡수층 제작하는 것이 기술적으로 진보할 여지가 크다고 볼 수 있다. 반면 현재 상용화되어 있는 결정질실리콘 태양전지를 대체할만한 방법으로 주목 받고 있는 비진공을 이용한 저가공정은 최근 15.5%의 에너지 변환효율이 보고 되었다. 비진공법에는 전계를 이용한 증착법 및 스프레이법으로 나뉘며, 이들 광흡수층 재료의 화학적 합성은 III족 원소인 In, Ga의 함량비에 따라 광흡수층의 에너지 밴드갭(1.04~1.5 eV) 조절이 가능하다. 따라서, 본 연구에서는 비진공법에 사용되는 CIGS재료의 화학적 합성조건을 변화시켜 III족 원소의 조성비 조절을 시도하였다. CIGS 분말 시료의 입자 형태와 크기를 FE-SEM을 이용하여 관찰하였고, 화합물의 성분비를 EDX 및 XRD 분석을 통해 Ga 함량에 따른 구조적 차이를 비교해 보았다.