• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.296-296
• /
• 2010

In this work, we report the effect of substrate on the growth of Ga-doped ZnO (GZO) thin films. GZO thin films were deposited on various substrates by using pulsed laser deposition (PLD). The structural properties, surface morphologies, and electrical properties were investigated. From the results of HRXRD, c-plane (0002) oriented growth of GZO films was confirmed on $Al_2O_3$ (0001). On the other hand, the GZO films on LAO (100) substrates were grown along the a-axis. The obvious differences on the electrical properties of each film were also obtained.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.112-116
• /
• 2001

고상반응법에 의한 제조한 ZnGa$_2$O$_4$형광체에 Li 및 Tm 원소를 도핑함에 따른 발광특성을 조사하였다. 254nm 여기 하에서, 환원 처리된 ZnGa$_2$O$_4$형광체는 245nm에서 흡수피크와 380nm에서 발광피크를 나타내며, 이는 스피넬 구조에서 Ga$^{3+}$ 이온의 $^4$T$_2$$\longrightarrow$$^4$A$_2$천이에 기인한다. ZnGa$_2$O$_4$형광체에 있어서 Li 및 Tm을 도핑했을 경우가 도핑하지 않은 시료에 비해 발광강도 및 색순도가 개선되었으며, Li 및 Tm을 각각 0.1 mol, 0.01 mol 첨가했을 때 가장 우수한 발광강도 및 색순도 특성을 보였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.40-45
• /
• 2008

유리기판 위에 약 500 nm 의 두께로 성장된 ZnO층의 구조적, 광학적, 전기적 성질에 미치는 갈륨도핑의 영향에 대하여 연구 하였다. 다결정 ZnO 와 GZO 층은 상온에서 radio frequency magnetron sputtering 법을 사용하여 성장되었다. 투과전자현미경 (TEM)과 x-ray 회절분석 (XRD)에 의하면, 갈륨이 도핑된 ZnO 박막의 결정성은 ZnO에 비하여 향상되었고 (002)방향을 따라 우선성장 되었음이 발견되었다. GZO 박막의 투과도는 가시광 영역에서 ZnO 박막에 비해 약 10% 정도 향상된 것으로 나타났다. PL 분석에 따르면, NBE emission 세기와 DL emission 세기의 비는 GZO 와 ZnO의 경우 각각 2.65:1 과 1.27:1로 나타났다. GZO와 ZnO의 비저항은 각각 1.27과 1.61 $\Omega{\cdot}cm$로서 GZO의 전기전도도가 높았다. GZO 와 ZnO의 캐리어농도는 각각 $10^{18}$ and $10^{20}cm^2$/Vs으로 측정되었다. 본 실험결과 따르면, Ga 도핑으로 인해 ZnO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성이 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.558-564
• /
• 2012

Sol-gel 법으로 Eagle 2000 유리 기판 위에 Ga 도핑 농도와 열처리 온도에 따른 GZO 박막을 제작하여, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 1 mol% Ga 이 도핑되고 $600^{\circ}C$에서 열처리한 GZO 박막에서 가장 우수한 (002) 배향성이 관찰되었다. Hall 측정 결과, Ga 도핑 농도가 증가함에 따라 segregation 효과로 인한 캐리어 농도의 감소와 비저항 값의 증가가 관찰되었다. 1 mol% Ga 이 도핑되고 $600^{\circ}C$에서 열처리한 GZO 박막에서 가장 큰 캐리어 농도($9.13{\times}10^{18}cm^{-3}$)와 가장 낮은 비저항 ($0.87{\Omega}cm$) 값을 나타내었다. 모든 박막은 가시광 영역에서 약 80 % 이상의 투과율을 보였으며, Ga 농도가 1 에서 4 mol% 로 증가함에 따라 에너지 밴드 갭이 좁아지는 Burstein-Moss 효과가 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.14-17
• /
• 2010

$ZnGa_2O_4$ powder were prepared by combustion method and $Mn^{2+}$ ions, a green luminescence activator, and $Cr^{3+}$ ions, a red luminescence activator were separately doped into $ZnGa_2O_4$. The characteristics of the synthesized nano powder were investigated by means of X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and photoluminescence (PL). The various $ZnGa_2O_4$ peaks, with the (311) main peak, appeared at all sintering temperature XRD patterns. The PL specctrums of $ZnGa_2O_4$ powder showed main peak of 425 nm, and maximum intensity at the sintering temperature of $1200^{\circ}C$. SEM images shown that nano sized particles(about 200 nm) were of spherical shape. The characteristics of $ZnGa_2O_4$ containing 0.004 mol $Mn^{2+}$(505 nm, green) and $ZnGa_2O_4$ containg 0.002 mol $Cr^{3+}$ (696 nm, red) were shown to be the best.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.305-306
• /
• 2006

Ga-doped and Al-doped ZnO thin films were fabricated via a sol-gel technique and electrical and optical properties of the films were investigated. Film deposition was performed by spin coating at 4000 rpm for 30 s on $SiO_2$ glass substrate FE-SEM was used to obtain the surface morphology images and the film thickness Four-point probe and UV-VIS spectrophotometer were used to measure the sheet resistance and the optical transparency, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.354-354
• /
• 2012

In this study, we report the vertically aligned ZnO nanowires by using different type of Ga-doped ZnO (GZO) thin films as seed layers to investigate how the underlying GZO film micro structure affects the distribution of ZnO nanowires. Arrays of highly ordered ZnO nanowires have been synthesized on GZO thin film seed layer prepared on p-Si substrates ($7-13{\Omega}cm$) with utilize of a pulsed laser deposition (PLD). With the vapor-liquid-solid (VLS) growth process, the ZnO nanowire synthesis carries out no metal catalyst and is cost-effective; furthermore, The GZO seed layer facilitates the uniform growth of well-aligned ZnO nanowires. The influence of the growth temperature and various thickness of GZO seed layer have been analyzed. Crystallinity of grown seed layer was studied by X-Ray diffraction (XRD); diameter and morphology of ZnO nanowires on seed layer were investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Our results suggest that the GZO seed layer with high c-axis orientation, good crystallinity, and less lattice mismatch is key parameters to optimize the growth of well-aligned ZnO nanowire arrays.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.499-502
• /
• 2008

In this work, Ga-doped ZnO (GZO) thin films for gas sensor application were deposited on low temperature co-fired ceramics (LTCC) substrates, by RF magnetron sputtering method. The LTCC substrate is one of promising materials for this application since it has many advantages (e.g., low cost production, high manufacturing yields and easy realizing 3D structure etc.). The LTCC substrates with thickness of $400\;{\mu}m$ were fabricated by laminating 12 green tapes which consist of alumina and glass particle in an organic binder. The structural properties of the fabricated GZO thin film with thickness of 50 nm is analyzed by X-ray diffraction method (XRD) and field emission scanning electron microscope (FESEM). The film shows good adhesion to the substrate. The GZO gas sensors are tested by gas measurement system and show fast response and recovery characteristics to $NO_x$ gas that is 27.2 and 27.9 sec, recpectively.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.111.2-111.2
• /
• 2012

정보 기술 시대에 맞춰 광전소자의 연구가 활발해지면서 투명전극으로 사용될 수 있는 Transparent Conductive Oxide (TCO) 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 TCO의 대표적인 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)의 경우 In의 가격 상승으로 인해 최근에는 낮은 전도도와 높은 투과도를 가질 수 있는 대체 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 3.2 eV 의 높은 밴드갭을 갖는 ZnO 는 가시광선 영역에서 높은 투과율을 나타낼 뿐만 아니라 Al, Ga을 도핑함으로써 낮은 전도도를 가질 수 있다. 이러한 TCO 재료는 surface texturing을 통하여 optical region 에서 반사를 억제 시킴으로서 빛을 모으는 역할을 하여 태양전지의 효율을 향상 시킬 수 있기 때문에 PV (Photovoltaics) Cell의 anti-reflective coating에 적용 할 수 있다. 본 연구에서는 pulsed DC magnetron sputtering을 이용하여 Ga-doped ZnO (GZO) 박막을 증착하였고, HCl 0.5 wt %로 wet etching을 통하여 surface texturing을 진행하였다. 결정성은 X-ray diffractometer (XRD)로 분석하였으며, 표면 형상은 Scanning Electron Microscope (SEM)을 통해 확인하였다. Van der Pauw 방법을 통해 resistivity, carrier concentration, hall mobility 등의 전기적 특성을 분석하였고 UV-Vis spectrophotometer 를 통해 투과도 및 반사도를 측정하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제4권6호
• /
• pp.13-16
• /
• 2003

Mn-doped $ZnGa_{2}O_{4}$:$Mn^{2+}$ (M=S, Se) thin film phosphors have been grown using a pulsed laser deposition technique under various growth conditions. The structural characterization carr~ed out on a series of $ZnGa_{2}O_{4}$:$Mn^{2+}$ (M=S, Se) films grown on MgO(l00) substrates usmg Zn-rich ceramic targets. Oxygen pressure was varied from 50 to 200 mTorr and Zn/Ga ratio was the function of oxygen pressure. XRD patterns showed that the lattice constants of the $ZnGa_{2}O_{4}$:$Mn^{2+}$ (M=S, Se) thin film decrease with the substitution of sulfur and selenium for the oxygen in the $ZnGa_2O_4$. Measurements of photoluminescence (PL) properties of $ZnGa_{2}O_{4}$:$Mn^{2+}$ (M=S, Se) thin films have indicated that MgO(100) is one of the most promised substrates for the growth of high quality $ZnGa_2O_{4-x}M_{x}$:$Mn^{2+}$ (M=S, Se) thin films. In particular, the incorporation of Sulfur or Selenium into $ZnGa_2O_4$ lattice could induce a remarkable increase in the intensity of PL. The increasing of green emission intensity was observed with $ZnGa_2O_{3.925}Se_{0.075}:$Mn^{2+}$ and $ZnGa_2O_{3.925}S_{0.05}$:$Mn^{2+}$ films, whose brightness was increased by a factor of 3.1 and 1.4 in comparison with that of $ZnGa_{2}O_{4}$:$Mn^{2+}$ films, respectively. These phosphors may promise for application to the flat panel displays.