In this study, the Al-rich AlTiSiN thin films that consisted of TiN/AlSiN nano-multilayers were deposited on the steel substrate by magnetron sputtering, and their high-temperature oxidation behavior was investigated, which has not yet been adequately studied to date. Since the oxidation behavior of the films depends sensitively on the deposition method and deposition parameters which affect their crystallinity, composition, stoichiometry, thickness, surface roughness, grain size and orientation, the oxidation studies under various conditions are imperative. AlTiSiN nano-multilayer thin films were deposited on a tool steel substrate, and their oxidation behavior of was investigated between 600 and $1000^{\circ}C$ in air. Since the amount of Al which had a high affinity for oxygen was the largest in the film, an ${\alpha}-Al_2O_3-rich$ scale formed, which provided good oxidation resistance. The outer surface scale consisted of ${\alpha}-Al_2O_3$ incoporated with a small amount of Ti, Si, and Fe. Below this outer surface scale, a thin ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $SiO_2$)-intermixed scale formed by the inwardly diffusing oxygen. The film oxidized slower than the $TiO_2-forming$ kinetics and TiN films, but faster than ${\alpha}-Al_2O_3-forming$ kinetics. During oxidation, oxygen from the atmosphere diffused inwardly toward the reaction front, whereas nitrogen and the substrate element of iron diffused outwardly to a certain extent.
한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.420-423
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2008
The characteristics of $Al_2O_3/Ag/Al_2O_3$ multilayer passivaton prepared by twin target sputtering (TTS) system for organic light emitting diodes. The $Al_2O_3/Ag/Al_2O_3$ multilayer thin film passivation on a PET substrate had a high transmittance of 86.44 % and low water vapor transmission rate (WVTR) of $0.011\;g/m^2$-day due to the surface plasmon resonance (SPR) effect of Ag interlayer and effective multilayer structure for preventing the intrusion of water vapor. Using synchrotron x-ray scattering and field emission scanning electron microscope (FESEM) examinations, we investigated the growth behavior of Ag layer on the $Al_2O_3$ layer to explain the SPR effect of the Ag layer. This indicates that an $Al_2O_3/Ag/Al_2O_3$ multilayer passivation is a promising thin film passivation scheme for organic based flexible optoelectronics.
기능성 소자 응용을 위한 다양한 박막을 성장시키기 위하여 PLD(Pulsed Laser Deposition) 장치를 제작 개발하였다. 이 PLD 장치를 이용하여 $NbS_2$ 박막을 $Al_2O_3$(012) 기판과 Si(111) 기판 위에 성장시켰다. 결정성 박막의 성장조건을 조사하기 위하여 기판온도를 실온${\sim}600^{\circ}C$, 타겟의 성분비(S/Nb)를 $2.0{\sim}5.25$로 변화시켰다. XRD 패턴으로부터 기판온도가 $600^{\circ}C$이고 타겟의 성분비가 4.0일 때 c-축 배향을 나타내는 양호한 결정성의 $NbS_2$박막이 성장되었다. Si(111) 기판 위보다 $Al_2O_3$(012) 기판 위에서 보다 양질의 $NbS_2$ 박막이 성장되었음을 알 수 있었다.
Al doped ZnO(AZO) thin films were deposited at different substrate temperatures by a continuous composition spread(CCS) method. Various compositions of Al doped ZnO thin films deposited at substrate temperatures between 0 and $250^{\circ}C$ were explored to find excellent electrical and optical properties. The AZO thin film deposited at $100^{\circ}C$ had the lowest resistivity, $9{\times}10^{-4}{\Omega}$ cm and its average transmittance at the 400 to 700 nm wavelength region was 92 %. Optimized composition of the AZO thin film which had the lowest resistivity and high transmittance was 3.13 wt% Al doped ZnO.
ZnO thin film had been deposited on the glass by sputtering method, and the electrical and structural properties were investigated. When the rf power was 180W and sputtering was 10 m Torr at room temperature, Al-doped ZnO thin film had the lowest resistivity(1$\times10^{-4}\Omega\cdot{cm}$) and then carrier concentration and Hall mobility were $6.27\times10^{20} cm^{-3} and 22.04 cm^2/V\cdot$s, respectively. The undoped ZnO thin film had about 10$\times10^{14}\Omega\cdot cm$ resistivity when oxygen content was 10% or more at room temperature. When the oxygen content was 50% and below and sputtering pressure was 1.0$\times$1.0 \ulcorner Torr, the surface morphology of thin film observed by SEM was overall uniform.
We have investigated the structural, electrical and optical properties of Al-doped ZnO (AZO) thin films grown on glass substrate by pulsed DC magnetron sputtering as functions of pulse frequency and substrate temperature. A highly c-axis oriented AZO thin film is grown in perpendicular to the substrate when pulse frequency of 30 kHz and substrate temperature of $400^{\circ}C$ was applied. Under this optimized growth condition, the resistivity of AZO thin films exhibited $7.40\times 10^{-4}\Omega \textrm{cm}$. This indicated that the decrease of film resistivity resulted from the improvement of film crystallinity. The optical transmittance spectra of the films showed a very high transmittance of 85∼90 % in the visible wavelength region and exhibited the absorption edge of about 350 nm. The results show the potential application for transparent conductivity oxide (TCO) thin films.
NH$_{3}$ gas sensitive ZnO:Al, In thin films were prepared by the heat treatment following continuous deposition of very thin In layer and ZnO:Al layer to obtain the modified surface morphology for good sensitivity. Dependence of the structural electrical and optical properties of them on heat treatment temperature was investigated by x-ray diffraction, SEM, 4-point probe method and spectrophotometer.
Kim, Min-Su;Yim, Kwang-Gug;Son, Jeong-Sik;Leem, Jae-Young
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제33권4호
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pp.1235-1241
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2012
Aluminium (Al)-doped zinc oxide (AZO) thin films with different Al concentrations were prepared by the solgel spin-coating method. Optical parameters such as the optical band gap, absorption coefficient, refractive index, dispersion parameter, and optical conductivity were studied in order to investigate the effects of the Al concentration on the optical properties of AZO thin films. The dispersion energy, single-oscillator energy, average oscillator wavelength, average oscillator strength, and refractive index at infinite wavelength of the AZO thin films were found to be affected by Al incorporation. The optical conductivity of the AZO thin films also increases with increasing photon energy.
In this study, high-quality Al-N doped p-type ZnO thin films were deposited on n-type Si (100) wafer or Si coated with buffer layer by DC magnetron sputtering in the mixture of $N_2$ and $O_2$ gas. The target was ceramic ZnO mixed with $Al_2O_3$ (2 wt%). The p-type ZnO thin film showed higher carrier concentration $2.93\times10^{17}cm^{-3}$, lower resistivity of $5.349\;{\Omega}cm$ and mobility of $3.99\;cm^2V^{-1}S^{-1}$, respectively. According to PL spectrum, the Al donor energy level depth ($E_d$) of Al-N codoped p-type ZnO film was reduced to about 51 meV, and the N acceptor energy level depth ($E_a$) was reduced to 63 meV, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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