• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.364-364
• /
• 2013

현재 투명전극은 주로 ITO를 사용하고 있으며, ITO는 인듐산화물(In2O3)과 주석산화물(SnO2)이 9대 1의 비율로 혼합된 화합물로 인듐이 주성분이다. 따라서 ITO 사용량의 증가는 인듐의 수요 증가를 이끌어 2003년 이후 인듐 잉곳의 가격이 급등하였다. LCD에 응용되는 금속재료의 가격추이를 비교해보면, 인듐이 가장 큰 변화를 보이고 있으며, 2005년 인듐 가격은 2002년 대비 1,000% 이상 상승하였다가 2007년 이후 500%p 하락하여 2008년 2월 22일 기준으로 톤당 49만 달러에 거래되고 있다. 같은 기간 동안 알루미늄의 가격은 76.6% 상승하였으며 구리는 394%, 주석은 331% 상승하였다. 이러한 인듐의 가격 상승폭은 동일한 기간 동안 다른 금속 재료와 비해 매우 크며, 단위 질량당 가격도 20배 이상 높은 수준이다. ITO의 주성분인 인듐의 이러한 가격의 급등 및 향후 인듐의 Shortage 예상으로 인해 ITO 대체재 확보의 필요성이 증가되고 있다. 태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정질 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 고부가 가치 산업유지에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안으로 자리매김하고 있으며, 박막태양전지 산업분야가 현재의 정부정책 지원 없이 자생력을 갖추고 또한 시장 경쟁력을 확보하기 위해서는 박막태양전지 개발과 더불어 저가의 재료개발도 시급한 상황이다. 본 연구에서는 In-line magnetron sputtering system을 사용하여 소다라임 유리기판 위에 박막태양전지용 투명전도성 ZnO(Al) 박막 및 ZnO(AlGa) 박막을 각각 제작하였다. 각각 박막의 표면특성 및 성장구조, 결정성을 조사하였고, 또한 전기적 특성, 홀이동도와 개리어농도, 박막의 두께, 광투과율 특성을 연구하였다. ZnO(Al)박막, ZnO(AlGa)박막 대한 각각 특성을 평가하고 그 결과들을 논하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권10호
• /
• pp.811-816
• /
• 2012

The effect of co-sputtering condition on the structural properties of $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films grown by RF magnetron co-sputtering system was investigated for manufacturing ZnO/MgZnO structure LED. $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films were grown with ZnO and MgO target varying RF power. Structural properties were investigated by X-ray diffraction (XRD) and Energy dispersive spectroscopy (EDS). The ZnO thin films have sufficient crystallinity on the high RF power. As RF power of ZnO target increased, the contents of MgO in the $Mg_xZn_{1-x}O$ film decreased. LED was manufactured using ZnO/MgZnO multi-layer on p-GaN/$Al_2O_3$ substrate. Threshold voltage of multi-layer LED was appeared at 8 V, and it was luminesced at wave length of 550 nm.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.304-308
• /
• 2013

For the application to the window layer of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) solar cell, zinc oxide(ZnO) thin film was deposited at various temperatures by in-line pulsed DC sputtering. From the structural, optical, and electrical investigation and analysis, it was possible to obtain the lower thickness, the lower resistivity, and the higher transmittance at a higher process temperature. The energy band gap of ZnO was calculated using the transmittance data and was analyzed in terms of the dependency on temperature. From the X-ray diffraction(XRD) results, it was possible to conclude that a dominant peak was found about $34.2{\sim}34.6^{\circ}$(111) and crystallinity was obtained at a temperature above $150^{\circ}C$.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.59-59
• /
• 2010

ZnO는 II-VI 족 화합물 반도체로써 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 (~60 meV) 를 가지며 밴드갭이 3.37 eV인 직접 천이형 반도체로 잘 알려진 물질이다. 이러한 ZnO의 물리적 특성은 광학소자로 상용화된 GaN와 유사하기 때문에 LED나 LD등의 광 소자 재료로 주목 받고 있다. 또한 ZnO는 3족 원소 (In, Ga, Al)를 도핑 함으로써 전기적 특성 제어가 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구는 펄스레이저 증착법 (Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 Si (111) 기판 위에 ZnO:In 박막을 성장 시켰으며, 도핑된 indium 양에 따른 ZnO 박막의 배향성 변화를 관찰 하였다. X-선 회절 분석법 (X-ray diffraction), 탐침형 원자현미경 (Atomic Force Microscope) 그리고 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)을 측정하였다. XRD 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 (002) 방향으로 c-축 우선성장 하였다. 그러나 ZnO 박막내의 Indium 양이 증가 할수록 (002) 방향에서 (101), (102), (103) 등의 (101) 방향으로 성장이 변화 하였으며 5 at.% 이상에서는 (100) 방향의 성장이 관찰 되었다. TEM 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 columnar 구조로 성장 되었으나, Indium 양이 증가할수록 column의 size가 감소하며, 5 at.% 이상에서 columnar 구조 성장이 거의 관찰되지 않는다. AFM 결과에서는 Indium 양이 증가 할수록 박막의 표면거칠기와 결정립 크기가 감소하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제22권2호
• /
• pp.157-161
• /
• 2012

본 논문에서는 산업용 폭약을 이용한 충격고화기술을 ZnO-98%과 $Ga_2O_3$-2% 혼합분말에 적용하여 직경 30mm, 두께 6mm인 $ZnOGa_2O_3$고화체를 형성 시켰다. 고화체의 경도 및 상대밀도는 각각 220~250 Hv, 97%이었으며, 표면에 대한 주사현미경 관찰결과 균열 및 결함은 발생되지 않았으며, 분말입자들은 강한 충격파에 의해 변형되어 서로 결합되었음을 확인하였다. 또한 X-ray 분석결과로부터 입자 간의 격자결합 및 결정자의 변형을 확인 할 수 있었으며, 이러한 격자결합과 결정자의 변형은 높은 전기저항의 원인이 된다는 것을 보여주었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.120-120
• /
• 2003

The metallic oxide nanomaterials including ZnO, Ga$_2$O$_3$, TiO$_2$, and SnO$_2$ have been synthesized by a number of methods including laser ablation, arc discharge, thermal annealing procedure, catalytic growth processes, and vapor transport. We have been interested in preparing the nanomaterials of Ga$_2$O$_3$, which is a wide band gap semiconductor (E$_{g}$ =4.9 eV) and used as insulating oxide layer for all gallium-based semiconductor. Ga$_2$O$_3$ is stable at high temperature and a transparent oxide, which has potential application in optoelectronic devices. The Ga$_2$O$_3$ nanoparticles and nanobelts were produced using GaN single crystals, which were grown by flux method inside SUS$^{TM}$ cell using a Na flux and exhibit plate-like morphologies with 4 ~ 5 mm in size. In these experiments, the conventional electric furnace was used. GaN single crystals were pulverized in form of powder for the growth of Ga$_2$O$_3$ nanomaterials. The structure, morphology and composition of the products were studied mainly by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM).).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권4호
• /
• pp.1205-1211
• /
• 2013

The structural and optical properties of the ZnO, Al-doped ZnO, Ga-doped ZnO, and In-doped ZnO nanorods were investigated using field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, photoluminescence (PL) and ultraviolet-visible spectroscopy. All the nanorods grew with good alignment on the ZnO seed layers and the ZnO nanorod dimensions could be controlled by the addition of the various dopants. For instance, the diameter of the nanorods decreased with increasing atomic number of the dopants. The ratio between the near-band-edge emission (NBE) and the deep-level emission (DLE) intensities ($I_{NBE}/I_{DLE}$) obtained by PL gradually decreased because the DLE intensity from the nanorods gradually increased with increase in the atomic number of the dopants. We found that the dopants affected the structural and optical properties of the ZnO nanorods including their dimensions, lattice constants, residual stresses, bond lengths, PL properties, transmittance values, optical band gaps, and Urbach energies.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
• /
• pp.222-225
• /
• 2008

We proposed the dry etching process recipe for the fabrication of In-Ga-Zn-O (IGZO)-based oxide TFTs, in which the etching behaviors of IGZO films were systematically investigated when the etching gas mixtures and their mixing ratios were varied. Good device characteristics of the fabricated TFT were successfully confirmed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.292.1-292.1
• /
• 2013

ZnO, Ga2O3, In2O3 등 산화물 반도체는 최근 디스플레이, 태양전지 등 전자산업에서 중요한 소재로 전 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그 중에서도 ZnO는 나노와이어, 나노점 등 나노구조체 형태로 제조가 가능해 짐에 따라 센서 등의 반도체 소자로의 응용가능성이 매우 큰 것으로 알려져 있다. ZnO 나노와이어는 chemical vapor deposition법을 이용하여 $800^{\circ}C$이상의 고온에서 제조 가능하다고 알려져 있다. 또한 저온 증착법으로 수열합성법이 있는데, 이때에는 사용되는 화학물질, 성장온도 등 제조 조건에 따라 특성이 크게 달라진다. 본 연구에서는 수열합성법으로 제조한 ZnO 나노와이어의 성장온도에 따른 물성을 분석하였다. 특히 ZnO 나노와이어의 지름 및 길이 변화가 두드러지게 나타났다. 성장온도 변화에 따라 나노와이어의 지름이 30 nm부터 100 nm까지 변화하였으며, 이에 따른 광학적 특성 또한 변하였다. XRD, SEM, PL, Raman 분광법으로 측정한 결과를 발표할 예정이다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.137-146
• /
• 2011

Vertically well-aligned ZnO nanowire (NW) arrays were synthesized directly on GaN/sapphire and Si substrate from Zn vapor deposition without catalysts. Experimental results showed that the number density, diameter, crystallinity and degree of the alignment of ZnO NWs depended strongly on both the substrate position and kind of the substrates used for the growth. The photoluminescence (PL) characteristics of the grown ZnO NW arrays exhibit a strong and sharp ultraviolet (UV) emission at 379 nm and a broad weak emission in the visible range, indicating that the obtained ZnO NWs have a high crystal quality with excellent optical properties. The as-grown ZnO NWs were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), high resolution transmission electronic microscopy (HR-TEM), and X-ray diffraction (XRD).