• 한국결정성장학회지
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• 제13권5호
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• pp.241-246
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• 2003

ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 sol-gel dip coating 방법에 의해 $SiO_2$/glass 기판 위에 성공적으로 제조하였다 ATO막의 결정상은 $SnO_2$상임을 확인하였고, 막의 두께는 withdrawal speed를 50 mm/minute로 코팅시 약 100 nm/layer였다. $SiO_2$/glass 기판 위에 코팅한 400 nm두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 후, 측정한 광 투과율과 전기 저항치는 각각 84%와 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$였다. 이러한 특성은 $SiO_2$막이 Na 이온의 확산을 제어하여 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 불순물의 형성을 억제하고, 막 내부의 Sb의 농도와 $Sb^{3+}$에 대한 $Sb^{5+}$의 비를 증가시키는데 기여했기 때문으로 확인되었다. 또한, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$뿐만 아니라 $Sn^{4+}$를 환원시킴으로써 전기전도도를 향상시킴을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권4호
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• pp.386-393
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• 2002

본 연구는 티탄산칼륨 섬유(K2O·$nTiO_2$)를 제조한 후, 도전율이 우수한 Sb-doped $SnO_2$(ATO: Antimony Tin Oxide)를 티탄산 칼륨 섬유에 코팅하는 기술을 개발하는데 목적이 있다. 티탄산칼륨 섬유는 서냉 소성법으로 제조하였으며 섬유의 평균 길이는 $15{\mu}m$, 평균 직경은 $0.5{\mu}m$이었다. ATO를 졸-겔법, 공침법, 균일침전법등 세가지 방법으로 티탄산칼륨 섬유에 코팅 하였으며 ATO 코팅된 티탄산칼륨 섬유는 ATO 함량(5∼70 wt%), Sb 함량(0∼20 wt%), 온도($450∼800^{\circ}C$), 수세 여부 및 회수(3∼4회) 등을 변화 시키며 비저항 변화를 관찰하였다. 공침법의 경우 ATO 함량이 30wt%에서 103${\Omega}$·cm 낮은 비저항을 나타내었으며, 그 이상의 함량에서는 거의 일정한 값($60{\Omega}{\cdot}cm∼90{\Omega}{\cdot}$cm)을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권5호
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• pp.254-259
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• 2003

Sol-gel dip coating법으로 soda lime glass 기판 위에 ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 제조할 때, 기판 위에 형성된 $SiO_2$ barrier 층 및 $N_2$ gas annealing 에 따른 광투과율 및 전기적 특성에 대한 효과를 정량적으로 측정하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 통해 고찰하였다. $SiO_2$ barrier층을 갖는 glass 기판 위에 코팅된400 nm 두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 결과, 광 투과율은 84%그리고 전기저항은 약 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$로 측정되었다 XPS 분석결과 이러한 우수한 전기전도성은 $SiO_2$ buffer층이 glass 기판으로부터 Na 이온의 확산을 막아 ATO막 내에 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 2차상 불순물의 형성을 억제하여 막 내부의 Sb의 농도 및 $Sb^{5+}/Sb^{3+}$ 비를 증가시키고, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$ 도 환원시키지만 $Sn^{4+}$를 환원시키는 효과가 크게 작용하였기 때문으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제25권4호
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• pp.177-182
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• 2015

Sb-doped $SnO_2$(ATO) thin films were prepared using electrospinning. To investigate the optimum properties of the electrospun ATO thin films, the deposition numbers of the ATO nanofibers(NFs) were controlled to levels of 1, 2, 4, and 6. Together with the different levels of deposition number, the structural, chemical, morphological, electrical, and optical properties of the nanofibers were investigated. As the deposition number of the ATO NFs increased, the thickness of the ATO thin films increased and the film surfaces were gradually densified, which affected the electrical properties of the ATO thin films. 6 levels of the ATO thin film exhibited superior electrical properties due to the improved carrier concentration and Hall mobility resulting from the increased thickness and surface densification. Also, the thickness of the samples had an effect on the optical properties of the ATO thin films. The ATO thin films with 6 deposited levels displayed the lowest transmittance and highest haze. Therefore, the figure of merit(FOM) considering the electrical and optical properties showed the best value for ATO thin films with 4 deposited levels.

• 한국재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.145-151
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• 2014

Solution-based Sb-doped $SnO_2$ (ATO) transparent conductive oxides using a low-temperature process were fabricated by an electrospray technique followed by spin coating. We demonstrated their structural, chemical, morphological, electrical, and optical properties by means of X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, field-emission scanning electron microscopy, atomic force microscopy, Hall effect measurement system, and UV-Vis spectrophotometry. In order to investigate optimum electrical and optical properties at low-temperature annealing, we systemically coated two layer, four layer, and six layers of ATO sol-solution using spin-coating on the electrosprayed ATO thin films. The resistivity and optical transmittance of the ATO thin films decreased as the thickness of ATO sol-layer increased. Then, the ATO thin films with two sol-layers exhibited superb figure of merit compared to the other samples. The performance improvement in a low temperature process ($300^{\circ}C$) can be explained by the effect of enhanced carrier concentration due to the improved densification of the ATO thin films causing the optimum sol-layer coating. Therefore, the solution-based ATO thin films prepared at $300^{\circ}C$C exhibited the superb electrical (${\sim}7.25{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$) and optical transmittance (~83.1 %) performances.

• ETRI Journal
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• 제38권3호
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• pp.469-478
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• 2016

In this paper, we investigate the effects of pre-reducing Sb-doped $SnO_2$ (ATO) electrodes in viologen-anchored $TiO_2$ (VTO) nanostructure-based electrochromic devices. We find that by pre-reducing an ATO electrode, the operating voltage of a VTO nanostructure-based electrochromic device can be lowered; consequently, such a device can be operated more stably with less hysteresis. Further, we find that a pre-reduction of the ATO electrode does not affect the coloration efficiency of such a device. The aforementioned effects of a pre-reduction are attributed to the fact that a pre-reduced ATO electrode is more compatible with a VTO nanostructure-based electrochromic device than a non-pre-reduced ATO electrode, because of the initial oxidized state of the other electrode of the device, that is, a VTO nanostructure-based electrode. The oxidation state of a pre-reduced ATO electrode plays a very important role in the operation of a VTO nanostructure-based electrochromic device because it strongly influences charge movement during electrochromic switching.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권1호
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• pp.54-59
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• 2018

Sb-doped $SnO_2$ (ATO) transparent conducting films are fabricated using horizontal ultrasonic spray pyrolysis deposition (HUSPD) to form uniform and compact film structures with homogeneously supplied precursor solution. To optimize the molar concentration and transparent conducting performance of the ATO films using HUSPD, we use precursor solutions of 0.15, 0.20, 0.25, and 0.30 M. As the molar concentration increases, the resultant ATO films exhibit more compact surface structures because of the larger crystallite sizes and higher ATO crystallinity because of the greater thickness from the accelerated growth of ATO. Thus, the ATO films prepared at 0.25 M have the best transparent conducting performance ($12.60{\pm}0.21{\Omega}/{\square}$ sheet resistance and 80.83% optical transmittance) and the highest figure-of-merit value ($9.44{\pm}0.17{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$). The improvement in transparent conducting performance is attributed to the enhanced carrier concentration by the improved ATO crystallinity and Hall mobility with the compact surface structure and preferred (211) orientation, ascribed to the accelerated growth of ATO at the optimized molar concentration. Therefore, ATO films fabricated using HUSPD are transparent conducting film candidates for optoelectronic devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.367-367
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• 2014

Transparent conductive oxides (TCOs) 박막은 가시광선영역에서의 높은 투과율과 낮은 저항 특성을 동시에 갖고 있어 최근 smart windows, solar cells, liquid crystal displays (LCD), organic light emitting devices (OLED)등과 같은 최첨단 기기에 필수적인 구성요소로 활발히 사용되고 있다. 따라서, 현재까지 FTO ($SnO_2:F$), ITO ($In_2O_3:Sn$), ATO ($SnO_2:Sb$)등과 같은 다양한 TCO들이 많은 연구자들에 의해 연구되고 있다. 그 중 ITO는 우수한 전기적(${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$) 및 광학적(~85%) 특성 때문에 현재 상업적으로 활발히 응용되고 있는 대표적인 물질이다. 하지만 ITO의 주된 구성요소인 indium은 제한적인 매장량과 과도한 소비량 때문에 원가가 비싸다는 문제점이 있다. 반면에, ATO는 우수한 전기적(${\sim}10^{-3}{\Omega}cm$) 및 광학적(~80%) 특성뿐만 아니라 구성물질들의 매장량이 풍부하여 ATO의 원가가 저렴하다는 장점을 가지고 있어 현재 ITO을 대체 할 수 물질로 관심 받고 있다 [1]. 지금까지 우수한 특성을 갖는 ATO박막을 합성하는 방법으로 sol-gel spin coating, sputtering, spray pyrolysis, chemical vapor deposition (CVD)등이 알려져 있다. 이 중에서도, sol-gel spin coating과 spray pyrolysis은 solution기반의 합성법으로 분류되며 합성과정이 간단하고 비용이 저렴하다는 장점이 있고 현재까지 많은 연구가 보고되었다. 그러나, 진공기반이 아닌 우수한 특성을 갖는 solution기반의 ATO박막을 합성하기 위해서는 새로운 합성법의 개발이 학문적으로나 산업적으로도 매우 중요한 이슈이다. 따라서, 본 연구에서는 electrospray을 활용하여 solution기반의 ATO박막을 처음으로 합성하였다. 게다가 ATO박막에 열처리온도에 따른 구조, 화학, 전기, 광학적 특성을 확인하기 위하여 X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Hall Effect Measurement System, UV spectrophotometer를 사용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 electrospray을 통해 합성된 solution기반의 ATO박막에 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• 한국안광학회지
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• 제15권4호
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• pp.299-305
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• 2010

목적: 본 연구에서는 투명 전도막으로 사용할 안티몬주석산화물 박막의 특성변수인 RF 전력, T-S간 거리 등의 변화에 따른 박막의 광학적, 전기적, 구조적 특성을 알아보았다. 방법: 안티몬주석산화물 박막을 마그네트론 스퍼트링 방법으로 실온에서 $SnO_2:Sb_2O_5$= 95:5 wt%의 비율로 제작하였다. 결과: 안티몬주석산화물 박막은 RF 입력전력에 가장 민감한 특성변화를 보였는데, 30W의 RF 입력전력에서 광투과율이 78%, 표면거칠기가 0.56 nm, 면저항이 1007 $\Omega{\cdot}cm^{-2}$이었다. 결론: 안티몬주석산화물 박막은 T-S간 거리와 RF 전력에 따라 구조적, 광학적 및 전기적 특성이 크게 달라지는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.371-375
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• 2022

Antimony-doped tin oxide (ATO) thin films, one type of transparent conductive oxide (TCO) films, were prepared on a SiO₂-coated glass substrate with different substrate temperatures by a radio-frequency magnetron sputtering system. Structural, optical, and electrical characteristics of the deposited ATO films were analyzed using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, alpha-step, ultraviolet-visible spectrometer, and Hall effect measurement. The substrate temperature during deposition did not affect the basic crystal structure of the films but changed the grain size and film thickness. The optical transmittance of the ATO films deposited at different substrate temperatures was over 70%. The lowest sheet resistance and resistivity were 8.43 × 10² Ω/sq, and 0.3991 × 10^-2 Ω·cm, respectively, and the highest carrier concentration and mobility were 2.36 × 10²¹ cm^-3 and 6.627 × 10^-2 cm²V^-1s^-1, respectively, at a substrate temperature of 400 ℃.