• 제목/요약/키워드: SnO2 thin films

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Synthesis of Solution-based Sb-doped SnO2 Thin Films

  • Koo, Bon-Ryul;An, Geon-Hyoung;Lee, Yu-jin;Ahn, Hyo-Jin
    • 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.

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Pulsed DC 마그네트론 스퍼터링으로 제조한 소다라임 유리의 고투과 및 대전방지 박막특성 연구 (A study on the high transparent and antistatic thin films on sodalime glass by reactive pulsed DC magnetron sputtering)

  • 정종국;임실묵
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.353-362
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    • 2022
  • Recently, transmittance of photomasks for ultra-violet (UV) region is getting more important, as the light source wavelength of an exposure process is shortened due to the demand for technologies about high integration and miniaturization of devices. Meanwhile, such problems can occur as damages or the reduction of yield of photomask as electrostatic damage (ESD) occurs in the weak parts due to the accumulation of static electricity and the electric charge on chromium metal layers which are light shielding layers, caused by the repeated contacts and the peeling off between the photomask and the substrate during the exposure process. Accordingly, there have been studies to improve transmittance and antistatic performance through various functional coatings on the photomask surface. In the present study, we manufactured antireflection films of Nb2O5, | SiO2 structure and antistatic films of ITO designed on 100 × 100 × 3 mmt sodalime glass by DC magnetron sputtering system so that photomask can maintain high transmittance at I-line (365 nm). ITO thin film deposited using In/Sn (10 wt.%) on sodalime glass was optimized to be 10 nm-thick, 3.0 × 103 𝛺/☐ sheet resistance, and about 80% transmittance, which was relatively low transmittance because of the absorption properties of ITO thin film. High average transmittance of 91.45% was obtained from a double side antireflection and antistatic thin films structure of Nb2O5 64 nm | SiO2 41 nm | sodalime glass | ITO 10 nm | Nb2O5 64 nm | SiO2 41 nm.

Unusual Electrical Transport Characteristic of the SrSnO3/Nb-Doped SrTiO3 Heterostructure

  • De-Peng Wang;Rui-Feng Niu;Li-Qi Cui;Wei-Tian Wang
    • 한국재료학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.229-235
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    • 2023
  • An all-perovskite oxide heterostructure composed of SrSnO3/Nb-doped SrTiO3 was fabricated using the pulsed laser deposition method. In-plane and out-of-plane structural characterization of the fabricated films were analyzed by x-ray diffraction with θ-2θ scans and φ scans. X-ray photoelectron spectroscopy measurement was performed to check the film's composition. The electrical transport characteristic of the heterostructure was determined by applying a pulsed dc bias across the interface. Unusual transport properties of the interface between the SrSnO3 and Nb-doped SrTiO3 were investigated at temperatures from 100 to 300 K. A diodelike rectifying behavior was observed in the temperature-dependent current-voltage (IV) measurements. The forward current showed the typical IV characteristics of p-n junctions or Schottky diodes, and were perfectly fitted using the thermionic emission model. Two regions with different transport mechanism were detected, and the boundary curve was expressed by ln I = -1.28V - 13. Under reverse bias, however, the temperature- dependent IV curves revealed an unusual increase in the reverse-bias current with decreasing temperature, indicating tunneling effects at the interface. The Poole-Frenkel emission was used to explain this electrical transport mechanism under the reverse voltages.

R.F. Magnetron Sputtering을 이용한 리튬이차전지 부극용 Sn1-xSixO2의 제조 및 특성 (Fabrication and Characterization of Sn1-xSixO2 Anode for Lithium Secondary Battery by R.F. Magnetron Sputtering Method)

  • 이상헌;박건태;손영국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.394-400
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    • 2002
  • 리튬 이차전지용 부극재료로 미량의 실리콘이 첨가된 주석산화물 박막을 R.F. magnetron sputtering법을 이용하여 제조하였다. 실리콘의 첨가로 인해 주석의 산화상태를 감소시켜서 첫 번째 충방전 동안 비가역성을 감소시키는 전기 화학적 결과를 얻을 수 있었다. 주석 산화물 박막의 결정 배향성은 기판온도가 올라감에 따라서 (110),(101),(211) 면들이 성장하였다. 합성된 박막은 기판온도가 $300^{\circ}C$이고 $Ar:O_2$의 비가 7:3일때, 700mAh/g의 에너지 밀도를 가지며 가장 좋은 가역성능을 보여주었다.

Electrospinning을 통한 광투과 전도성 박막의 제조 (Preparation of thin films with light transmission conductive by electrospinning)

  • 이귀영;김한성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.383-384
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    • 2008
  • $SnO_2$ oxides are considerable interest for the development of transparent electrode, thin film resistor and gas sensors. Electrospinning is a class of nanofiber forming processes by which electrostatic forces are employed to control the production of nanofibers. In this study, antimony doped tin oxide thin films were prepared by electrospinning process. Effects of ATO doping concentration and applied voltage on electrical and light transmission properties were investigated.

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반응성 이온빔 스퍼터링법에 의해 제조된 ATO박막 (ATO Thin Films Prepared by Reactive lout Beam Sputtering)

  • 구창영;김경중;김광호;이희영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.361-364
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    • 2000
  • Antimony doped tin oxide (ATO) thin films were deposited at room temperature by reactive ion-beam sputter deposition (IBSD) technique in oxidizing atmosphere utilizing Sb and Sn metal targets. Effect of Sb doping concentration, film thickness and heat treatment on electrical and optical properties was investigated. The thickness of as-deposited films was controlled approximately to 1500 $\AA$ or 2000$\AA$, and Sb concentration to 10.8 and 14.9 wt%, as determined by SEM and XPS analyses. Heat treatment was performed at the temperature from 40$0^{\circ}C$ to 80$0^{\circ}C$ in flowing $O_2$or forming gas. The resulting ATO films showed widely changing electrical resistivity and optical transmittance values in the visible spectrum depending on the composition, thickness and firing condition.

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열적 변화를 이용한 실내환경 가스의 분류 (Classification of Indoor Environmental Gases Using Temperature Modulation)

  • 최낙진;심창현;송갑득;주병수;이윤수;이상문;이덕동;허증수
    • 센서학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.279-285
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    • 2002
  • 단일 기판위에 온도측정용 Pt 박막과 Pt 히터 그리고 가스 감지를 위하여 순수한 $SnO_2$ 박막과 Pt가 첨가된 $SnO_2$ 박막을 설계하고 제작하였다. 제작된 소자는 실내환경가스인 이산화탄소, 프로판 그리고 부탄의 분류에 응용되었다. 동작 온도를 가변하기 위하여 히터의 입력 전압을 사다리꼴로 인가하면서 $SnO_2$ 감지막의 반응특성과 실내환경가스들에 대한 분류여부를 조사하였다. 감지막 반응특성곡선에서 여러 변수들을 추출한 후 주성분분석(principal component analysis : PCA)을 통하여 가스 분류 특성을 검증하였다.

DC Magnetron Sputtering에 의한 ATO 박막의 제조 (I)증착특성 (Preparation of ATO Thin Films by DC Magnetron Sputtering (I) Deposition Characteristics)

  • 윤천;이혜용;정윤중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.441-447
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    • 1996
  • Sb doped SnO2(ATO:Antinomy doped Tin Oxide) thin films were prepared by a DC magnetron spttuering method using oxide target and the deposition characteristics were investigated. The experimental conditions are as follows :Ar flow rate : 100 sccm oxygen flow rates ; 0-100 sccm deposition temperature ; 250 -40$0^{\circ}C$ DC sputter powder ; 150~550 W and sputtering pressure ; ; 2~7 mTorr. Deposition rate greatly depends not on the deposition temperature but on the reaction pressure oxygen flow rate and sputter power,. when the sputter powder is low ATO thin films with (110) preferred orientation are deposited. And when the sputter power is high (110) prefered orientation appeares with decreasing of oxygen flow rate and increasing of suputte-ring pressure.

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