• 산업융합연구
• /
• 제21권3호
• /
• pp.189-194
• /
• 2023

최근에 유연 전자소자에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서 유연 전자소자용 금속기반의 투명 전도막으로 Ag 나노와이어로 그 가능성을 평가하였다. 이를 위해 신개념의 브러시 코팅법과 상압플라즈마 기반의 아르곤 플라즈마 증발법으로 Ag 나노 물질을 글라스에 형성시켰다. 먼저 브러시로 Ag 용액을 글라스에 코팅하고, 남아있는 용매는 상압플라즈마로 제거한다. 이 용매 증발 과정에서 상압플라즈마와 용매의 반응에 의해 소리가 발생하기 때문에 용매의 남아있는 정도를 확인할 수 있다. 막의 코팅 횟수에 따른 반사도, 투과도, 흡수도와 같은 광특성 및 전기적인 결과들을 관찰하기 위하여 최대 5번 코팅하여 그 결과들을 분석하였다. 광에 의한 Ag 나노와이어와의 상호작용을 조사할 목적으로 빛의 파장을 200nm부터 800nm까지 변화시키면서 반사도 및 투과도를 측정하였으며, 반사도와 투과도 모두 5번 코팅한 샘플에서 가장 큰 변화를 나타내었다. 특히 흡수도의 경우 반사도나 투과도의 데이터와는 다르게 코팅에 따라 Ag 나노와이어의 빛에 대한 흡수도 증가 추이를 명확하게 확인할 수 있었다. 전기적인 특성은 4번 이상 코팅했을 때부터 큰 변화가 있었으며, 특히 5번 진행시 kΩ/cm2보다 낮아진 저항값을 보였다. 이러한 광 및 전기적인 결과들을 기반으로, 향후 전자소자에 적용하여 투명 전도막으로의 가능성을 검증할 계획이다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
• /
• pp.38-39
• /
• 2003

전기적 저항이 낮은 투명 박막 물질은 현재 flat panel display, electroluminescent device, thin film transistor, solar cell 등 여러 분야에서 연구되고 있다. 그 중에서도 특히 ZnO：Ga는 현재 많이 쓰이는 ITO보다 화학적, 열적으로 안정한 상태를 보이는 투명 전도 산화막 물질로써 본 연구에서는 분광타원법을 이용하여 ZnO：Ga의 광학적 특성을 분석하였다. 본 연구를 위한 시료는 온도에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막, $O_2$의 압력에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막, Ga의 doping 농도에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막으로 제작하였으며, 위상변조형 분광타원계(spectroscopic Phase Modulated Ellipsometer, Jobin-Yvon, UVISEL)를 사용하여 측정대역을 0.74 ~ 4.5 eV, 입사각을 70$^{\circ}$로 하여 측정하였다. (중략)

• 신재생에너지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2021

Transparent conducting oxide (TCO) films have been widely used in optoelectronic devices, such as OLEDs, TFTs, and solar cells. However, thin films of indium tin oxide (ITO) have few disadvantages pertaining to process parameters such as substrate temperature and sputtering power. In this study, we investigated the requirements for using TCO films in silicon-based solar cells and the best alternative TCO materials to improve their efficiency. Moreover, we discussed the current status of high-efficiency solar cells using low-temperature TCO films such as indium zinc oxide and Zr-doped indium oxide.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.88-88
• /
• 2009

실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 주요 요소기술 중 TCO/a-Si:H 간의 계면 특성은 태양전지 효율을 결정하는 주요 인자이다. 일반적으로 투명전도 산화막으로는 ZnO:Al 또는 ITO 가 사용되고 있으며 Zn, In, Sn, O 등의 확산과 Si원소의 확산으로 TCO/a-Si:H 계면에서 $SiO_x$가 생성되어 태양전지 충진률을 감소시키는 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 TCO/a-Si 계면에서 확산을 방지 하면서 패시베이션 역할을 하는 완충층을 삽입하여 실리콘 이종접합 태양전지의 효율을 높이는 연구를 수행하였다. 완충층으로 사용된 ZnO:Al의 수소화와 Zn 박막, $TiO_2$ 박막의 전기 광학적 특성을 분석하였고 AES 분석을 통해 $SiO_x$의 생성과 각 원소의 확산정도를 분석하고, CTLM을 이용하여 TCO/완충층/a-Si 간의 접촉저항을 측정하였다. 결과적으로 완충층으로 사용된 $TiO_2$(5nm)는 광특성에 큰 감소요인 없이 전기적 특성과 접촉저항 특성이 우수하였으며, 원소들간의 확산방지층으로도 우수한 특성을 보였다. ZnO:Al의 수소화는 SIMS 분석 결과 수소원소들이 계면쪽에 위치하지 않고 표면쪽에 다수 존재함으로써 패시베이션 특성을 크게 보이지 않았으나 AZO 박막의 전기적 특성은 크게 향상 시켰다. 그밖에 완충층으로 사용된 Zn 박막은 두께가 두꺼원 질수록 접촉저항의 감소를 가져왔으나 광학적 특성이 크게 감소하면서 효율적인 광포획 특성을 가지지 못하였다. 본 연구를 통하여 TCO/a-Si:H 간의 완충층 삽입을 통해 접촉저항을 낮추고 원소간의 확산을 억제하여 계면 패시베이션 특성을 향상 시킬수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.114-121
• /
• 1997

투명전도성 산화주석 박막이 펄스레이저증착에 의하여 파이렉스유리 기판상에 제조 되었다. 진공, $O_2$, 및 $Sn(CH_3)_4$분위기에서 Nd-YAG레이저 빛살이 다결정 $SnO_2$ 타겟을 융제 하여 실온에서 기판상에 박막을 증착시키고, 증착된 막을 230, 420, 및 $610^{\circ}C$에서 각각 2시 간 동안 공기중에서 열처리하였다. 박막의 특성이 UV-VIS-NIR 분광법과 X-선 회절법에 의하여 조사되고, 전기적 성질이 촉심식법으로 구해진 막의 두께와 함께 사점탐침법에 의하 여 측정되었다. $Sn(CH_3)_4$이 존재할 때 $SnO_2$상들이 실온에서조차 성장되는 것이 관찰되었다. 이는 레이저 융제 동안 발생된 마이크로플라즈마가 전구물질분자의 분해에 중요한 역할을 함을 시사한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.451-451
• /
• 2010

최근들어 80인치 이상의 대경 고화질 display 및 휴대용 projection display 제작이 가능한 LCoS (Liquid Crystal on Silicon) display에 대한 관심이 높아지고 있다. LCoS projection display는 높은 개구율, 빠른 응답속도, 고화질, 대형 디스플레이 임에도 불구하고 낮은 제조단가 등의 여러 가지 장점을 가지고 있다. LCoS projection display의 핵심 기술로는 높은 투과도와 낮은 반사율을 갖는 유리기판, 무기 배향막 증착 기술, Si back plane과의 접합기술 등이 있다. 이 중 LCoS projection display 제작을 위한 첫 단계인 유리기판은 가시광선 영역에서 96% 이상의 높은 투과도와 3% 미만의 반사도를 요구하는 기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 indium이 doping된 tin oxide (ITO)를 투명 전도성막으로 사용하고, $SiO_2/MgF_2$ 이중 박막을 반사방지막으로 채택하여 고투과도 및 저반사율을 갖는 유리기판 제조에 응용하였다. 먼저 15nm 두께의 ITO 박막을 DC sputtering을 이용하여 8-inch 크기의 corning1737 유리기판 상에 증착한 후, 그 반대편에 e-beam evaporation 장비를 사용하여 120nm 두께의 반사 방지막을 증착하였다. 또한 유리기판 상에 증착된 투명 전도성막의 표면개질을 위하여 Ar plasma를 이용하여 treatment를 수행하였다. 이 때 sputtering 조건은 DC power, Ar 유량 및 압력을 조절함으로서 높은 투과도를 갖는 최적의 조건을 구현하였고, e-beam evaporation을 이용한 반사방지막 증착 조건은 $SiO_2$와 $MgF_2$의 계면에서 빛의 반사를 최소화할 수 있는 최적의 조건을 구현하였다. 제작된 유리기판은 가시광선 영역에서 97% 이상의 투과도를 보였으며, 최대 2.8%의 반사율을 보여, LCoS display 제작에 적합함을 확인할 수 있었다. 또한 Ar plasma 처리 후 ITO 박막의 면저항 값은 $100\;{\omega}/{\Box}$, 표면 거칠기는 rms 값 기준 0.095nm, 접촉각 $20.8^{\circ}$의 특성을 보여, 타 index matched transparent conducting oxide가 coating된 유리기판에 비해 우수한 특성을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
• /
• pp.171-173
• /
• 2001

ZnO:Al transparent conductive thin films were prepared by facing targets sputtering system with a DC power supply using ZnO target containing 2wt% of $Al_2O_3$ and Zn metal target. Sputtering was carried out at substrate temperature of R.T. and $200^{\circ}C$ with a DC current of 0.6A, $O_2$ flow rate of $0.1{\sim}0.5$ and thickness $300{\sim}900nm$. ZnO:Al films showed a resistivity as low as $10^{-4}{\Omega}-cm$ and a transmittance above 85 % at wavelength 300 and 800nm.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
• /
• pp.568-571
• /
• 2005

Highly transparent ZnO films with low resistivity for thin film solar cell applications were fabricated at low temperature by rf magnetron sputtering. Al-doped ZnO films were deposited on glass substrates at a substrate temperature of $200^{\circ}C$. electrical and optical properties of the ZnO:Al films were investigated in terms of the reparation conditions. The transmittance of the ZnO:Al films in the visible range is 90 %. The lowest resistivity of the ZnO:Al films is about $5.7\times10^{-4}$ $\Omega$ cm at the Al content of 2.5 wt% with the film thickness of 500 nm. After deposition, the smooth surface of ZnO:Al films were etched in diluted HCl (0.5%) to investigate the variation of electrical and surface morphology properties due to an textured surface.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.138-138
• /
• 2009

Al, Ga and In doped ZnO thin film were prepared by faing targets sputtering as a function of oxygen gas contents at R.T. Base pressure was $2{\times}10^{-6}torr$, and working pressure was 1mTorr. The properties of thin films on the electrical and optical properties of the deposited films were investigated by using a four-point probe (Chang-min), a Hall Effect measurement (Ecopia) and an UV/VIS spectrometer (HP). The minimum resistivities of AZO, GZO and IZO thin film were $6.5{times}10^{-4}[{\Omega}-cm],5.5{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$ and $4.29{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$. The average transmittance of over 80% was seen in the visible range.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.305-306
• /
• 2006

Ga-doped and Al-doped ZnO thin films were fabricated via a sol-gel technique and electrical and optical properties of the films were investigated. Film deposition was performed by spin coating at 4000 rpm for 30 s on $SiO_2$ glass substrate FE-SEM was used to obtain the surface morphology images and the film thickness Four-point probe and UV-VIS spectrophotometer were used to measure the sheet resistance and the optical transparency, respectively.