• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.15 no.3
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• pp.30-34
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• 2016

We investigated magnetic field, discharged voltage, and as-deposited film uniformity at facing targets sputtering (FTS) system with magnetic field type: i) concentrated and ii) distributed magnetic field type. And Al doped ZnO (AZO) films were prepared at two magnetic field type such as concentrated magnetic field type and distributed magnetic field type, respectively. Discharge voltage at the distribution type is lower than concentration type due to low magnetic flux (middle magnetic flux: Concentration 1200 G and Distribution 600 G). The films deposited at the distributed magnetic field were more uniform than concentration type. All of prepared AZO films had a resistivity of under $10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$ and a transmittance of more than 85 % in the visible range.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.93-96
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• 2005

In this study, AZO(ZnO:Al) thin film were Prepared by FTS(Facing Target Sputtering) system. The electrical, optical properties and crystalline of AZO thin film with thickness have been investigated. The thickness, transmittance, crystalline and electrical Properties of AZO thin film were measured by $\alpha$-step, UV-VIS spectrometer, hall effect measurement system, XRD and four-point probe, respectively. As a result, AZO thin film deposited with the transmittance over $80\%$ and the resistivity about $10^{-4}{\Omega}-cm$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.252-252
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• 2010

AIZTO (Al-In-Sn-ZnO) thin film was deposited on glass substrate at room temperature by facing target sputtering (FTS) system. The FTS system was designed to array two targets facing each other. Two different kinds of targets were installed on FTS system. We used the ITO (In2O3 90wt%, SnO2 10wt%) target and the AZO (ZnO 98wt%, Al2O3 2wt%). AIZTO films were deposited in each of the applied power of the targets. The electrical and structural properties of the as-deposited AIZTO thin films were then examined by hall-effect measurement, and by using atomic force microscope (AFM), X-ray diffractometer (XRD), and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX). The optical property was measured by an UV-VIS spectrometer.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2006.10a
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• pp.33-34
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• 2006

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.29 no.6
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• pp.272-276
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• 2016

Al doped ZnO (AZO) single layer and AZO/Ag bi-layered films were deposited on the glass substrates by radio frequency and direct current magnetron sputtering and then the effect of Ag buffer layer on the electrical and optical properties of the films was investigated. The thicknesses of AZO upper layer was kept as 100 nm, while Ag buffer layer was varied from 5 to 15 nm. The observed results mean that opto-electrical properties of the AZO films is influenced with Ag buffer layer and AZO film with 10 nm thick Ag buffer layer show the higher opto-electrical performance than that of the AZO single layer film prepared in this study.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.45 no.2
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• pp.53-60
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• 2012

Modulated Pulse Power (MPP) magnetron sputtering is a new high-power pulsed magnetron sputtering (HPPMS) technology which overcomes the low deposition rate problem by modulating the pulse voltage shape, amplitude, and the duration. Highly ionized magnetron sputtering can be performed without arcing because it can be controlled as multiple steps of micro pulses within one overall pulse period in the range of 500-3,000 ${\mu}s$. In this study, the various waveforms of discharge voltage and current for micro pulse sets of MPP were investigated to find the possibility of controlling the strongly ionized plasma mode. Enhanced ionization of the sputtered metal atoms was obtained by OES. Large grained columnar structure can be grown by the strongly ionized plasma mode in the AZO deposition using MPP. In the most highly ionized deposition condition, the preferred orientation of (002) plane decreased, and the resistivity, therefore, increased by the plasma damage.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.321-322
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• 2009

Al doped ZnO films deposited on glass substrate using RF magnetron sputtering in Ar and $Ar+H_2$ gas ambient at $100^{\circ}C$. The films deposited in $Ar+H_2$ were hydrogen-annealed at the temperature of $150\sim300^{\circ}C$ for 1hr. The lowest resistivity of $4.25\times10^{-4}{\Omega}cm$ was obtained for the AZO film deposited in $Ar+H_2$ after hydrogen annealing at $300^{\circ}C$ for 1hr. The average transmittance is above 85% in the range of 400-1000 nm for all films. The absorption efficiency of solar cell was improved by using the optimized AZO films as a top electrode.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.1859-1861
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• 2005

The ZnO:Al thin films were prepared on glass by Facing Target Sputtering (FTS) system. We investigated electrical, optical, and structural properties of AZO thin film with sputtering current $0.1[A]{\sim}0.6[A]$. We obtained the lowest resistivity $2.3{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$ at sputtering current 0.6[A] from the 4-point probe and the strong (002) peak at sputtering current 0.3[A] from the X-ray Diffractometer (XRD ). The optical transmittance of AZO thin films show a very high transmittance of $80{\sim}95%$ in the visible range and exhibit the absorption edge of about 350nm.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.88-88
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• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.313-313
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• 2009

OLED 소자는 직접발광, 광시야각, 그리고 빠른 응답속도 때문에 동영상에 적합하여 최근 각광받고 있는 디스플레이장치 중의 하나이다. OLED 소자의 양극재료로는 높은 광투과율과 $\sim10^{-4}{\Omega}\;cm$ 수준의 낮은 전기 비저항을 갖는 ITO (Sn-doped $In_2O_3$)가 널리 사용되고 있다. 하지만 원료 물질인 인듐의 수급량 부족으로 인한 문제점과 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가의 문제점이 있고, 또한 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400\;^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소 플라즈마 분위기에서 장시간 노출 시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제가 된다. 반면에 Al이 도핑 된 ZnO (AZO)박막은 넓은 밴드갭 (3.37eV)와 400nm에서 700nm 사이의 가시광 영역에서 80% 이상의 우수한 투과성을 지니고 있다. 특히 Al이 도핑된 ZnO는 박막의 전기적 특성이 크게 향상되어 디스플레이나 태양전지로의 응용이 가능하다. 또한 비교적 낮은 비용과 플라즈마에서의 안정성, 무독성, 그리고 전기전도성과 같은 많은 이점이 있다. 그 결과 AZO 박막은 ITO기판을 대안하는 지원물질로 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 TCO 박막의 면 저항과 표면 거칠기에 따른 OLED 소자의 특성을 분석하였다. ITO와 AZO 박막은 챔버 내 다양한 가스 분위기(Ar, Ar+$O_2$ and Ar+$H_2$)에서 R.F Magnetron Sputtering방법으로 증착하였다. TCO 박막의 구조적인 이해를 돕기 위해서 X-ray diffraction 과 FESEM으로 분석하였다. 광학적 투과도와 박막의 두께는 ultraviolet spectrophotometer (Varian, cary-500)와 surface profile measurement system으로 각각 측정하였다. 면저항 charge carrier 농도, 그리고 TCO 박막의 이동도와 같은 전기적특성은 four-point probe와 hall effect measurement(HMS-3000)로 각각 측정하였다. TCO 박막의 표면 거칠기 조절을 위해 photo lithography 공정을 사용하여 TCO 박막을 화학에칭 하였다. 미세사이즈 패턴 마스크가 사용되었으며 에칭의 깊이는 에칭시간에 따라 조절하였다. TCO 박막의 표면 형태는 FESEM과 AFM으로 관찰하였다. 투명전극으로 사용되는 ITO 및 AZO 기판 상용화를 위해 ITO 및 AZO 기판 위에 ${\alpha}$-NPB, Alq3, LiF, Al 의 순서로 증착 및 패터닝함으로써 OLED 소자를 제작하였다. 전류밀도와 전압 그리고 발광휘도와 전압과 같은 전기적 특성은 spectrometer(minolta CS-1000A)를 이용하여 측정하였다.