• 제목/요약/키워드: Al-doped ZnO (AZO)

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열처리 온도에 따른 AZO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성 분석 (Charaterization of structural, electrical, and optical properties of AZO thin film as a function of annealing temperature)

  • 고기한;서재근;이상준;황채영;배은경;임무길;최원석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1343_1344
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    • 2009
  • In this work, transparent conducting Al-doped zinc oxide (AZO) films were prepared on Corning glass substrate by RF magnetron sputtering using an Al-doped ZnO target (Al: 2 wt.%) at room temperature and all films were deposited with athickness of 150 nm. We investigated the effects of the post-annealing temperature and the annealing ambient on structural, electrical and optical properties of AZO films. The films were annealed at temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$ in steps of $100^{\circ}C$ using rapid thermal annealing equipment in oxygen. The thickness of the film was observed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and grain size was calculated from the XRD spectra using the Scherrer equation and their electrical properties were investigated using a hole measurement and the reflectance of AZO films was investigated by UV-VIS spectrometry.

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라디오파 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 AZO 박막의 특성에 대한 급속 열처리 효과 (Effects of Rapid Thermal Annealing on the Properties of AZO Thin Films Grown by Radio-frequency Magnetron Sputtering)

  • 조신호
    • 한국진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.377-383
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    • 2009
  • 라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 사파이어 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시킨 후에 온도 범위 $600-900^{\circ}C$에서 급속 열처리를 수행하였다. 박막의 결정 구조와 표면 형상은 각각 X-선 회절법과 주사전자현미경으로 조사하였다. 급속 열처리 온도가 증가함에 따라 박막의 결정성은 향상되었고, 평균 50 nm의 크기를 갖는 육각형 형태의 결정 입자가 관측되었다. 증착된 모든 박막은 파장 영역 400-1100 nm에서 92%의 평균 투과율을 나타내었다. 열처리 온도가 증가함에 따라 박막의 밴드갭 에너지는 감소하였고, 광여기 발광 신호의 경우에 자외선 발광 신호의 세기가 감소하면서 400 nm에 중심을 둔 보라색 발광 신호가 주된 피크를 형성하였다. 박막의 전기적 특성은 열처리 온도에 현저한 의존성을 보였다.

Work function engineering on transparent conducting ZnO thin films

  • Heo, Gi-Seok;Hong, Sang-Jin;Park, Jong-Woon;Choi, Bum-Ho;Lee, Jong-Ho;Shin, Dong-Chan
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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    • pp.1706-1707
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    • 2007
  • A possibility of work function engineering on ZnO thin film is studied by in-situ and ex-situ doping process. The work function of ZnO thin film decreases with increasing boron and phosphorus doping quantity. But, the work function of Al-doped ZnO (AZO) thin film increases as the boron doping quantity incresess. The range of work function change on ZnO thin films is 3.5 eV to 5.5 eV. This result shows that the work function of ZnO thin film is indeed engineerable by changing materials of dopants and their compositional distribution of surface. We also discuss the possible mechanism of work function engineering on ZnO thin films.

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Hf의 도핑에 따른 Al-Zn-O 박막의 물성 분석 (Property analysis of Hafnium doped Aluminum-Zinc-Oxide films)

  • 이상혁;전현식;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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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.

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AZO/Ag/AZO 다층박막의 Ag두께에 따른 특성 연구 (Influence of Ag thickness on properties of AZO/Ag/AZO Multi-layer Thin Films)

  • 연제호;김홍배
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.27-31
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    • 2017
  • AZO/Ag/AZO multi-layer films deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering and thermal evaporator have a much better electrical properties than Al-doped ZnO thin films. The multi-layer structure consisted of three layers, AZO/Ag/AZO, the electrical and optical properties of AZO/Ag/AZO were changed mainly by thickness of Ag layers. The optimum thickness of Ag layers was determined to be $90{\AA}$ for high optical transmittance and good electrical conductivity. The Ag layers thickness $90{\AA}$ is an optical transmittance greater than 80% of visible light and the obtained multilayer thin film with the low resistivity of $8.05{\times}10-3{\Omega}cm$ and the low sheet resistance $5.331{\Omega}/sq$. Applying to TCO and Solar electrode will improve efficiency.

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대면적 펄스 마그네트론 스퍼터링에 의한 AZO 박막의 균일도 문제 (The non-uniformity study of AZO thin films by pulse magnetron sputtering for large area)

  • 양원균;주정훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.23-24
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    • 2008
  • Bipolar pulsed dc magnetron sputtering을 이용하여 태양전지의 투명 전도막용으로 유리기판 위에 Al doped ZnO (AZO) 박막을 증착하였다. $400{\times}400\;mm$의 대면적 기판에 증착하기 위해서 $5{\times}25$ inch 대형 사각 AZO target (Al 2 wt%)을 사용했고, $50{\sim}250\;kHz$의 bipolar pulse를 인가하였다. 실제로는 $400{\times}400\;mm$ 면적의 기판에 slide glass 16개를 사용했으며, 약 700 nm 두께에서 두께와 투과도, 비저항의 균일도를 평가하였다. Bipolar pulse의 주파수 150 kHz일 때, 가장 우수한 특성을 갖는 AZO가 증착되었으며, $2.13{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항에 가시광선 영역에서 82%의 투과율을 보였다. 또한, $400{\times}400\;mm$ 대면적 기판에서의 두께와 투과도, 비저항의 불균일도는 각각 5%, 1%, 9% 였다.

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산소 분위기압의 변화에 따른 Al:ZnO 박막의 특성 (Characterization of Al:ZnO thin films deposited at different oxygen pressure)

  • 노임준;김일;신백균;송진호;김용운;김찬영;정영식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1349-1350
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    • 2007
  • Epitaxial thin films of aluminum-doped zinc oxide (AZO) have been deposited on commercial corning glass using an Nd:YAG pulsed laser deposition technology. The structural, electrical and optical properties of these films were investigated as a function of oxygen pressure. The experimental results show that the electrical resistivity of films deposited at 5 mTorr with substrate temperature of $300^{\circ}C$ were $4.633{\times}10^{-4}$. The average transmission of AZO thin films in the visible range were over 90%.

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Fluorine과 Hydrogen을 co-doping한 ZnO 박막의 전기적 및 광학적 특성 (Electrical and optical properties of Fluorine and Hydrogen co-doping ZnO)

  • 이승훈;탁성주;강민구;박성은;김원목;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.359-359
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    • 2009
  • 투명전도 산화막 재료로 널리 사용되고 있는 ITO는 전기적 및 광학적 특성이 우수한 장점이 있으나, ITO의 주 재료인 인듐은 매장량이 적어서 가격이 고가인 단점이 있어 대체 재료의 개발이 시급한 상황이다. ITO 대체 TCO로 가장 유력한 후보인 Al doped ZnO(AZO)는 가시광을 투과하는 성질을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하다는 장점뿐만 아니라 수소 분위기의 안정성 및 가격이 싸다는 장점이 있다. 본 연구에서는 양이온 금속원소(Al)과 음이온 할로겐 원소(F) 및 수소(H)를 co-doping한 ZnO 박막을 rf 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착한 뒤 도핑량과 진공중에서의 열처리에 따른 전기적 및 광학적 특성에 대해 고찰하였다. Al과 H를 co-doping한 ZnO의 박막의 경우 Al의 농도가 낮은 TCO박막이 전기적 특서에서 더 큰 향상을 보였으며, 동일한 F 함량에서는 H 함량이 늘어날수록 캐리어의 증가해 TCO박막의 전기적 특성이 향상되는 것으로 나타났다. 그러나 진공중의 열처리에 따른 F와 H의 거동은 반대로 나타났다. 이 연구를 통해서 $36.2cm^2$/Vs의 높은 홀 이동도와 $2.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$의 낮은 비저항을 가지는 ZnO계 박막의 제조가 가능하였다.

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Double Textured AZO Film and Glass Substrate by Wet Etching Method for Solar Cell Application

  • 정원석;남상훈;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.594-594
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    • 2012
  • Al doped ZnO (AZO) thin films were deposited on textured glass substrate by magnetron sputtering method. Also, AZO films on textured glass were etched by hydrochloric acid (HCl). Average thickness of etched AZO films are 90 nm. We observed morphology of AZO film by AFM with various etchant concentration and etching time. Etched AZO films have low resistivity and high haze. The surface RMS roughness of AZO film was increased from 53.8 nm to 84.5 nm. The haze ratio was also enhanced in above 700 nm of wavelength due to light trapping effect was increased by rough AZO surface. The etched AZO films on textured glass are applicable to fabricate solar cell.

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