• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.77-78
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• 2006

In order to increase the efficiency of LED, transparent electrodes should be also developed. also suitable anti-reflection coating (ARC) is necessary for practical device applications. In our paper, Al-doped ZnO (AZO) films were fabricated by sputtering on GaP substrate(wavelength:620nm). Choosing optimum substrate temperature and sputtering rate, high quality AZO films were formed. We confirmed that the surface and electrical properties, which implemented using the methods of AFM, Hall measurement. The properties of AZO thin films especially depended on the thickness. We presumed that the change of the increase the external quantum efficiency of LED according to the AZO thin film of thickness.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.175-175
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• 2009

AZO, GZO, ZIO 박막은 DC 마그네트론 법으로 각각의 소결체 타겟을 사용하여 유리 기판위에 증착되었다. 상온에서 증착된 GZO 박막의 경우 $1.61{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ 의 가장 낮은 비저항을 나타내었다. 전기적 특성을 향상시키기 위하여 기판온도를 상승하였을 때 역시 GZO 박막이 가장 낮은 $6.413{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ 을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.471-472
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• 2008

The properties of Al doped ZnO (AZO) thin flim for solar cells with various input currents were studied in this paper. Using facing target sputtering with 2wt.% AZO targets, TCO films were deposited on glass(corning 2948) substrate at room temperature. AZO thin films were deposited by 0.2A, 0.4A, 0.6A and 0.8A at the thickness of 300nm. Electrical, optical and structural of thin films investigated by a Hall effect measurement (Ecopia), an UV-VIS spectrometer(HP) and a X-ray diffractometer (Rigaku). As a results, all thin films showed transmittance about 80%, respectively and resistivity was $7.67\times10^{-4}\Omega$-cm at 0.6A.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.98-98
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• 2011

수직으로 정렬된 1차원 나노구조는 입사되는 빛에 대하여 반사율을 줄일 수 있는 유효 굴절률 profile을 갖고 있어, 태양광소자 및 광전자소자의 성능을 향상시키기 위해 널리 응용되어 왔으며, 이러한 수직으로 정렬된 1차원 나노구조를 제작하는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 화학적 방법으로 성장시킨 산화아연 나노로드(ZnO nanorod)는 비교적 간단하고 저렴한 제작공정을 통해서 높은 결정성을 갖는 수직형 1차원 나노구조체로 이용 할 수 있다. 한편, 효과적인 무반사(antireflection) 층을 제작하기 위해서는 표면에서 발생되는 Fresnel 반사율을 낮춰야 하는데, 이를 위해서 입사되는 매질에서 기판 사이의 유효 굴절률이 연속적이고, 점진적인 변화가 필요하다. 이에 본 연구에서는 무반사 특성향상을 위해서 실리콘 (Si) 기판위에 tapered 산화아연 나노로드를 화학적으로 성장시켜 반사율 특성을 분석하였다. 실험을 위해, 먼저 Si 기판에 AZO (Al doped ZnO) seed 층을 RF magnetron 스퍼터를 사용해 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines으로 혼합된 용액에 담가두어 산화아연 나노로드를 성장시켰다. Tapered 산화아연 나노로드를 형성하기 위해 용액의 온도를 서서히 낮춤으로 산화아연나노로드의 끝을 뾰족하게 제작할 수 있었다. 한편, 이론적으로 AZO seed 층의 두께에 대한 반사 스펙트럼을 rigorous coupled wave analysis (RCWA) 계산법을 통해서 시뮬레이션을 수행하였으며, 최적화된 AZO seed 층의 두께를 결정하여, 그 위에 tapered 산화아연 나노로드를 성장시켜 반사율을 측정하여 무반사 특성 향상을 확인 할 수 있었다. 또한, 태양광소자 응용을 위해, 표준 AM1.5G 태양광 스펙트럼을 고려한 solar weighted reflection을 계산하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.10-10
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• 2009

Transparent BNO thin films were grown on Al-doped ZnO (AZO)/Ag/AZO/polyethersulfon (PES) (abbreviated as AAAP) transparent electrodes at a low temperature by the NCD technique. The BNO films grown on the crystallized AZO/Ag/AZO (AAA) electrodes exhibit an amorphous phase with a root mean square (rms) roughness of approximately 2 nm in the range of deposition temperature. The capacitors (Pt/BNO/AAAP) with BNO films grown at $100^{\circ}C$ show a dielectric constant of 24 and dissipation factor of 8% at 100 kHz, a leakage current density of about $8{\times}10^{-6}A/cm^2$ at an applied voltage of 1.0V. The optical transmittances of the BNO/AAAP exhibited above 80% at wavelength of 550nm at all of deposition temperature. The mechanical stability of the BNO/AAA as well as AAA electrode with the PES substrates through the bending was ensured for flexible electronic device applications. The transparent BNO capacitors grown on AAAP are powerful candidate for integration with the transparent solar cells.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.114-115
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• 2015

개량한 플라즈마 소스를 이용하여 Al doped ZnO (AZO) 박막을 증착하였다. 이 실험에서 박막의 증착두께를 200nm로 고정하였고 공정압력과 기판사이 거리는 4 mTorr과 4 cm로 정하였다. 인가전력 그리고 윗 타겟 인가전압을 변수로 하였을 경우 AZO 박막의 방향성과 결정성을 XRD로 측정하고 분석하였고 박막의 전기적 특성을 Hall measurment로 측정하였다. 그 결과 인가파워가 2W/cm2, 윗 타겟 인가전압이 0 W 일 때 박막의 전기적 특성이 가장 좋게 나타났다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1149-1150
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• 2015

In this study, hafnium was doped into aluminum zinc oxide (AZO) films were deposited on glass and Si substrates at room temperature via co-sputtering by varying the electric power applied to the Hf target. The properties of deposited Hf-doped AZO films, such as crystalline structure, optical transmittance, and band gap were analyzed using various methods such as X-ray diffraction (XRD) and UV/visible spectrophotometer. The experimental results confirmed that the abovementioned properties of Hf-AZO films strongly depended on the Hf sputtering power.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.104-104
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• 2011

ZnO는 3.37 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 갖는 투명 전도성 반도체이며 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 광원소자 개발을 위한 새로운 물질로 많은 주목을 받아왔다. 더욱이, ZnO는 쉽게 나노구조 형성이 가능하기 때문에 이를 응용한 가스센서, 염료감응태양전지, 광검출기 등의 소자 개발이 활발히 이루어지고 있다. 최근에는 GaN 기반 발광다이오드 (light emitting diode, LED)의 광추출 효율을 향상시키기 위한 ZnO 나노구조 응용에 관한 연구가 보고되고 있다. GaN 기반 LED의 경우 반도체 물질과 공기 사이의 높은 굴절률 차이로 인하여 낮은 광추출 효율을 나타낸다. 이를 해결하기 위한 방법으로 표면 roughening, texturing 등 에칭공정을 이용해 광추출 효율을 개선하려는 연구들이 보고되고 있으나, 복잡한 공정과정을 필요로 하고 에칭공정에 의한 소자 표면 손상으로 전기적 특성이 나빠질 수 있다. 반면 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노구조를 이용할 때, 보다 간단한 방법으로 쉽고 빠르게 나노구조를 형성할 수 있고 낮은 공정온도를 가지기 때문에 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 주지 않는다. 수직방향으로 잘 정렬된 ZnO 나노구조를 갖는 LED의 경우 내부 Fresnel 반사 손실을 효과적으로 줄여 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, ZnO 나노구조의 성장제어 및 성장특성을 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 ITO glass 위에 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. ITO glass 기판 위에 RF magnetron 스퍼터를 사용하여 Al 도핑된 ZnO (AZO)를 얇게 증착한 후 전기화학증착법으로 ZnO 나노구조를 성장하였다. 농도, 인가전압, 공정시간 등 다양한 공정조건을 변화시키면서 성장 메커니즘을 분석하였고, scanning electron microscope (SEM) 및 X-ray diffraction (XRD)을 통하여 구조 및 결정성 등을 분석하였다. 또한, UV-Visible-NIR spectrophotometer를 사용하여 투과율을 실험적으로 측정하여 ZnO 나노구조의 광학적 특성을 분석하였고, rigorous coupled wave analysis (RCWA) 방법을 사용하여 계면에서 발생하는 내부 반사율을 계산함으로써 나노구조의 효과를 이론적으로 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.7
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• pp.568-573
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• 2011

AZO (Al doped ZnO) thin films were deposited on the quartz substrates with thickness variation from 25 to 300 nm by using PLD (pulsed laser deposition). XRD (x-ray diffractometer), SPM (scanning probe microscopy), Hall effect measurement and uv-visible spectrophotometer were employed to investigate the structural, morphological, electrical and optical properties of the thin films. XRD results demonstrated that films were preferrentially oriented along the c-axis and crystallinity of film was improved with increase of film thickness. As for the surface morphologies, the mean diameter and root mean square of grains were increased as the film thickness was increased. When the film thickness was 200 nm, the lowest resistivity of $4.25{\times}10^{-4}\;{\Omega}cm$ obtained with carrier concentration of $6.84{\times}10^{20}\;cm^{-3}$ and mobility of $21.4\;cm^2/V{\cdot}S$. All samples showed more than 80% of transmittance in the visible range. Upon these results, it is found that the samples thickness can affect their structural, morphological, optical and electrical properties. This study suggests that the resistivity can be improved by controlling film thickness.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.243.2-243.2
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• 2011

ZnO materials with a wide band gap of approximately 3.3 eV has been used in transparent conducting oxides (TCO) due to exhibitinga high optical transmission, but its low conductivity acts as role of a limitation for conducting applications. Recently, Ga or Al-doped ZnO (GZO, AZO) becomes transparent conducting materials because of high optical transmission and excellent conductivity. However, the fundamental mechanism underlying the improvement of electrical conductivity of the GZO is still the subject of debate. In this study, we have fully investigated the reasons of high conductivity through the characterization of plane defects, crystal orientation, doping contents, crystal structure in Zn1-xGaxO (x=0, 3, 5.1, 5.6, 6.6 wt%). We manufactured Zn1-xGaxO by sintering ZnO and Ga2O3 powers, having a theoretical density of 99.9% and homogeneous Ga-dopant distribution in ZnO grains. The GZO containing 5.6 wt% Ga represents the highest electrical conductivity of $7.5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}m$. In particular, many twins and superlattices were induced by doping Ga in ZnO, revealed by X-ray diffraction measurements and TEM (transmission electron microscopy) observations. Twins developed in conventional ZnO crystal are generally formed at (110) and (112) planes, but we have observed the twins at (113) plane only, which is the first report in ZnO material. Interestingly, the superlattice structure was not observed at the grains in which twins are developed and the opposite case was true. This structural change in the GZO resulted in the difference of electrical conductivity. Enhancement of the conductivity was closely related to the extent of Ga ordering in the GZO lattice. Maximum conductivity was obtained at the GZO with a superlattice structure formed ideal ordering of Ga atoms.