• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.182-182
• /
• 2011

태양전지용 TCO로 사용되는 ITO 박막의 고온에서의 전기적 특성을 향상시키기 위하여 고온 안정성을 가지는 GZO/ITO 박막을 증착 하였다. GZO/ITO 박막의 특성은 버퍼 층인 ITO의 두께 및 구조에 의해 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.797-802
• /
• 2023

We prepared GZO (Ga₂O₃ : 5 wt %, ZnO : 95 wt %) thin film on glass substrate according to the substrate temperature using the pulsed laser deposition method and investigated electrical and optical properties of the thin film. Through the XRD measurements, their were confirmed that all GZO thin films grew preferentially in c-axis and the GZO thin film deposited at 300℃ showed the best crystallinity with a FWHM of 0.38°. As the substrate temperature increased from 150 to 300℃, the resistivity of GZO thin film tend to decrease, while the average transmittance in the visible light region was not significantly affected. The figure of merit of the GZO thin film deposited at 300℃ was 2.05×10⁴ Ω^-1·cm^-1, which was the best value, the resistivity and the average transmittance in the visible light region were 3.72 × 10^-4 Ω·cm and 87.71 %, respectively. In this study, it was found that GZO thin film is very promising material for transparent conducting thin film.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.39 no.10
• /
• pp.935-942
• /
• 2002

Gallium-doped ZnO (GZO) films were deposited on soda-lime glass substrate without heating using Ne, Ar, or Kr gas. Electrical properties of GZO films deposited at various total gas pressures were investigated for the film positions corresponding to the erosion region (region B) and outside the erosion region (region A) of the target. Region B showed high resistivity, which was attributed to the decrease in carrier density and Hall mobility, compared to region A. GZO films deposited using Ne gas showed the degradation in resistivity and crystallinity, whereas, GZO films deposited using Kr gas showed the improvement in resistivity and crystallinity. This degradation in film properties could be attributed to the film damage caused by the bombardment of high-energy particles. Especially, the energies of recoiled neutral atoms ($Ne^0,\;Ar^0,\;Kr^0$) calculated by Monte Carlo simulation corresponded to experimental results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.182.2-182.2
• /
• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.558-564
• /
• 2012

We fabricated Ga doped ZnO (GZO) thin films on the glass substrate (Eagle 2000) with various of Ga doping concentration and annealing temperatures using sol-gel method, electrical and optical properties were investigated. When the GZO thin films doped with 1 mol% of Ga and annealed at $600^{\circ}C$, the excellent (002) orientation was observed. In the results of Hall measurement, carrier concentration decreased and resistivity increased due to segregation effect with increasing of the Ga doping concentration. The largest carrier concentration and lowest resistivity were $9.13{\times}10^{18}cm^{-3}$ and $0.87{\Omega}cm$, respectively, in the GZO thin films doped with 1 mol% Ga and annealed at $600^{\circ}C$. All films is higher than 80 % in the visible light region. Energy band gap narrowing due to Burstein-Moss effect was observed with increasing of Ga doping concentration from 1 to 4 mol%.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.162-163
• /
• 2008

이 논문에서는 Polyimide 기판의 $O_2$ 플라즈마 처리효과에 따른 GZO 박막의 구조적, 전기적, 광학적인 특성을 고찰하였다. ICP-RIE 방법을 이용하여 Polyimide 기판의 $O_2$ 플라즈마 처리의 변수로 RF power와 처리시간을 각 100 ~ 400 W, 120 ~ 600 초까지 조절하였다. RF 스퍼터링 방법으로 $O_2$ 플라즈마 처리효과에 따른 Polyimide 기판을 4인치의 GZO(ZnO : 95 wt%, $Ga_2O_3$ 5 wt%) 타겟을 사용하여 RF power 90 W, 공정압력 5 mTorr, Ar gas 20 sccm, 기판거리 5 cm, 박막두께 500nm, 상온의 조건으로 GZO 박막을 증착 하였다. Polyimide 기판에 $O_2$ 플라즈마 처리를 하지 않고 증착한 GZO 박막의 비저황은 $1.02\times10^{-2}\Omega$-cm 이었고 RF power 100W, 처리시간 120 초로 $O_2$ 플라즈마 처리 후에 증착한 GZO 박막의 비저항이 $1.89\times10^{-3}\Omega$-cm인 최적의 값이 측정되었으며 RF power가 증가할수록 투과도는 감소하였지만 처리시간의 변화에 따라서는 투과도 변화가 거의 없었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.95-96
• /
• 2007

DC magnetron sputtering 법으로 다양한 $Ga_2O_3$함량비( $2.27{\sim}$ 10.81 wt%)를 가진 고밀도 GZO 소결타겟을 사용하여 GZO박막을 증착한 후 도핑농도에 따른 광학적 특성과 전기적 특성을 조사하였다. GZO($Ga_2O_3$: 6.65 wt%)타겟을 사용하여 기판온도 $300^{\circ}C$에서 증착한 GZO박막은 상대적으로 낮은 비저항($5.1{\times}10^{-4}$ ${\Omega}cm$)과 85% 이상의 높은 투과율을 보였다. 또한 타겟의 $Ga_2O_3$함량이 6.65 wt%일때 광학적 밴드갭 에너지는 3.61 eV로 비교적 큰 흡수계수의 변화를 보였으며 그 이상의 $Ga_2O_3$농도에서는 밴드갭 에너지가 감소하는 경향을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.85-85
• /
• 2011

RF magnetron co-sputtering을 이용하여 RF power 및 공정 압력에 따라 GZO 및 IGZO 박막을 유리기판 위에 제작하고 투명전극으로 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리기판을 사용하였다. 소결된 타겟으로 ZnO, $In_2O_3$ 및 $Ga_2O_3$을 이용하였으며, 각각의 타겟은 독립 된 RF파워를 변화시키며 투명전극의 성분비를 조절하였으며, 증착 압력은 10 m에서 100 mTorr까지, 기판과의 거리는 25 mm에서 65 mm까지 변화시키며 박막을 제작하였다. 유리기판 위에 불순물이 첨가된 모든 ZnO 박막에서 (002) 면의 우선배향성이 관찰되었고, 3.4eV에서 3.5eV 정도의 광학적 밴드갭을 가지며 80% 이상의 투과율을 나타내었다. GZO 박막의 경우 증착 조건에 따라 투명전극에 요구되는 $5*10^{-3}{\Omega}-cm$ 이하의 전기적특성을 가짐을 보였으며, gallium 성분이 0%에서 6%로 증가함에 따라 3.3eV에서 3.5eV로 blue-shift하였으며, 비저항은 0.02에서 $0.005{\Omega}cm$로 낮아졌으며 이동도는 $4.7cm^2V^{-1}s^{-1}$에서 $2.7cm^2V^{-1}s^{-1}$로 보이며 GZO 물질이 투명전극으로서 기존의 ITO 물질 대체 가능성을 확인하였다. IGZO 박막은 In과 Ga의 함량에 따라 저항률의 변화가 크게 나타났으며, In의 함량이 많을수록 이동도, 캐리어 농도의 증가로 저항률은 감소하였다.

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

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.19-24
• /
• 2010

The effects of $O_2$ plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films on PET substrate were studied. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesion between the PET substrate and the GZO film, $O_2$ plasma pretreatment process was used prior to GZO sputtering. As the RF power and the treatment time increased, the crystallinity increased and the contact angle decreased significantly. When the RF power was 100 W and the treatment time was 600 sec in $O_2$ plasma pretreatment process, the resistivity of GZO films on the PET substrate was $1.90{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$.