• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.407-408
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• 2013

Thin transparent conductive oxides (TCOs) having a thickness lower than 30 nm have been widely usedin touch screen panels. However the resistivity of the TCO films significantly increases as the thickness decreases, due to the poor crystallinity at very thin thickness of TCO films. In this study, we have investigated the effect of electron beam irradiation during the sputtering on the electrical properties and transmittance of 30 nm-thick ITO films, which have a different SnO2 atomic percent, prepared by magnetron sputtering at room temperature. Fig. 1 shows the variation of resistivity of ITO films with a different SnO2 atomic percent for both the normal ITO films and electron beam irradiated ITO films. As shows in Fig. 1, the electron beam irradiation to the ITO (SnO2 weight percent 10%) films during the sputtering resulted in a significantly decreased in resistivity from $7.4{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ to $1.5{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and it also increased in transmittance from 84% to 88% at a wavelength of 550 nm. These results can be attributed to energy transfer from electron to ad-atoms of ITO films during the electron beam irradiated sputtering, which can enhance the crystallinity of 30 nm-thick ITO films. It is strongly indicate that electron beam irradiation can greatly improve the electrical properties and transmittance of very thin ITO films for touch screen panels, flexible displays and solar cells.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.26-27
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• 2008

본 연구는 투명전도성전극(TCO)인 ITO를 대체하기 위해 ZnO에 $Al_2O_3$, $SiO_2$, $TiO_2$의 불순물을 도핑하여 박막의 전기적 및 광학적 특성에 관한 연구를 하였다. 불순물 도핑은 2wt.%로 진행 하였고, 동일한 전압과 두께로 그 특성을 비교 하였으며, 특성으로는 UV-Vis를 이용한 광투과율 측정과 광투과율을 이용한 박막의 광학적 밴드갭과 굴절률을 계산 하였다. 전기적 특성으로는 4-Point Probe로 면저항과 비저항값을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.159-159
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• 2008

투명전도체 (transparent conducting oxides: TCOs) 는 일반적으로 $10^3\Omega^{-1}Cm^{-1}$의 전도도, 가시광 영역에서 80%이상의 투명성을 가지는 재료로서, 액정 박막 표시 장치(TFT-LCD), 광기전성 소자, 유기 발광 소자, 에너지 절약 창문, 태양전지(sollar cell) 등 전극으로 사용되고 있다. 최근에는 TCO의 전도도특성을 조절하여 반도성특성을 가진 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor: TOS) 을 이용한 박막 트랜지스터 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 실리콘을 기반으로 하는 박막 트랜지스터의 낮은 이동도, 불투명성의 특성을 가지고 있지만, 산화물 박막트랜지스터는 높은 이동도를 발현 할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 산화물을 이용하므로 투명한 특성도 발현 할 수 있어 차세대 디스플레이의 구동소자로서 응용연구가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 박막트랜지스터 channel layer로서의 Indium-Tin-Zinc oxide 적용특성을 조사하였다. Indium, Tin, Zinc 의 혼합비율을 다양하게 조절하여 타겟을 제작하였다. 이를 RF magnetron sputtering 를 이용하여 박막으로 성장시켰으며, 기판으로는 glass 기판을 사용하였다. 박막 성장시 아르곤과 산소의 비율을 다양하게 조절하였다. 성장시킨 박막은 Hall effect, Transmittance, Work function, XRD등을 이용하여 전기적, 광학적, 구조특성을 평가하였다. Indium-Tin-Zinc Oxide(ITZO) 을 channel layer로 사용하여 Thin-film transistor 을 제작하여, TFT의 I-V 및 stability특성을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.453.1-453.1
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• 2014

Fluorine-doped tin oxide (FTO), which is commonly used in dye-sensitized solar cells (DSSCs), is a promising material of transparent conducting oxides (TCOs) because of advantages such as high chemical stability, high resistance, high optical transparency (>80% at 550nm), and low electrical resistivity (${\sim}10-4{\Omega}{\cdot}cm$). Especially, dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been actively studied since Gratzel's research group required FTO substrate as a charge collector. When FTO substrates are used in DSSCs, photo-injected electrons may experience recombination at interface between dye-bonded semiconductor oxides ($TiO_2$) on FTO substrate and the electrolyte. To solve these problems, one is that because recombination at FTO substrate cannot be neglected, thin $TiO_2$ layer on FTO substrate as a blocking layer was introduced. The other is to control the morphology of surface on FTO substrate to reduce a loss of electrons. The structural, electrical, and optical characteristics of morphology controlled-FTO thin films as TCO materials were analyzed by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Hall Effect Measurement, and UV spectrophotometer. The performance of DSSCs fabricated with morphology controlled FTO substrates was performed using Power Conversion Efficiency (PCE). We will discuss these results in detail in Conference.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막은 전기 전도성과 광투과성이 우수하여 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 태양전지(solar cell), 발광다이오드(LED) 등의 광전자 소자에 널리 응용되고 있다. 특히 LED에서 p-GaN층에서 전류가 층안에서 충분하게 확산되지 않기 때문에, TCO는 균일하게 전류를 흘려보내기 위해서 전류확산층(current spreading layer)으로 사용된다. 그 중 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 고가의 indium가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감하거나 함유하지 않은 새로운 조성의 친환경적 대체 TCO 개발에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 반도체 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, Al2O3 : 2wt.%)는 3.3 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근적외선 파장영역에서 높은 투과율을 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 GaN기반 LED 응용을 위한 전류확산층으로 ITO 대신 AZO의 특성을 연구하였다. 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass기판 위에 AZO, Ni/AZO, NiOx/AZO를 증착하였다. 이어서 $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기적 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.425-425
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• 2008

The transparent conducting oxides(TCOs) are widely used as electrodes for most flat panel display devices(FPDs), electrodes in solar cells and organic light emitting diodes(OLED). Among them, indium oxide materials are mostly used due to its high electrical conductivity and a high transmittance in the visible spectrum. The present study reports on a study of the electrical and optical properties of IGZO thin films prepared on glass and PET substrates by the combinational magnetron sputtering. We use the targets of IZO and Ga2O3 for the deposition process. In some case the deposition process is coupled with the End-Hall ion-beam treatment onto the substrates before the sputtering. In addition we control the deposition rate to optimize the film quality and to minimize the surface roughness. Then we investigate the effects of the Ar gas pressure and RF power during the sputtering process upon the electrical, optical and morphological properties of thin films. The properties of prepared IGZO thin films have been analyzed by using the XRD, AFM, a-step, 4-point probe, and UV spectrophotometer.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.60-61
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• 2007

IAZO (indium aluminium zinc oxide) anode films were co-sputtered on glass substrate using a dual target DC magnetron sputtering system. For preparation of IATO films, at constant DC power of IZO (indium zinc oxide) target of 100 W, the DC power of AZO (Aluminum zinc oxide) target was varied from 0 to 100 W. To analyze electrical and optical properties of IAZO anode, Hall measurement examination and UV/V is spectrometer were performed, respectively. In addition, structure of IAZO anode film was examined by X-ray diffraction (XRD) method. Surface smoothness was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). From co-sputtered IAZO anode, good conductivity($2.32{\times}10^{-4}{\Omega}.cm$) and high transparency(approximately 80%) in the visible range were obtained even at low temperature deposition. Finally, J-V-L characteristics of phosphorescent OLED with IAZO anode were studied by Keithley 2400 and compared with phosphorescent OLED with conventional ITO anode.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.368-368
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• 2007

Zinc oxide (ZnO) has drawn much interest as a potential transparent conducting oxide (TCO) for applying to solar cell and front electrode of electro-luminescent devices. For the enhancement of electrical property of TCOs, dopant introduction and hybridization with conductive nanoparticles have been investigated. In this work, ZnO films were formed on glass substrate by using photochemical solution deposition of Ag nanoparticles dispersed or various metal (Ag, Cd, In, or Sn) contained photosensitive ZnO solutions. The usage of photosensitive solution permits us to obtain a micron-sized direct patterning of ZnO film without using conventional dry etching procedure. The structural, optical, and electrical characteristics of ZnO films with the introduction of metal dopants with/without Ag nanoparticles have been investigated to check whether there is a combined effect between metal dopants and Ag nanoparticles on the characteristics of ZnO film. The phase formation and crystallinity of ZnO film were monitored with X-ray diffractometer. The optical transmittance measurement was carried out using UV-VIS-NIR spectrometer and the electrical properties such as sheet resistance and conductivity were observed by using four-point probe.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.125.1-125.1
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• 2011

빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전소자인 태양전지는 청정 재생 에너지원으로 최근 Si 박막 태양전지의 고 효율화를 위해 여러 기술적인 면에서 개발되어지고 있다. 현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리 혹은 유연성기판(금속 or 고분자)에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘웨이퍼의 양면에 태양전지를 형성함으로써 효율을 극대화시킨 이종접합태양전지 등이 연구되고 있다. 특히 flexible 태양전지는 hard 기판에 비해 비교적 저가인 플라스틱 필름과 금속 foil을 기판으로 이용함으로서 저가화가 용이하며, 가볍고 유연성을 갖추고 있어 휴대와 시공에 있어 매우 우수한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 flexible 기판(stainless steel)을 이용하여 태양전지 내 반사막 층이 미치는 영향을 알아보기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성을 연구하였다. RF magnetron sputtering system을 이용하였으며, 상온에서 Ag/AZO 이중구조 박막을 제조하였다. stainless steel 기판 위에 Ag층을 25nm 두께로 증착하였으며 연속공정으로 AZO 박막을 100~500nm의 두께경사를 가지도록 성장시켰다. 이 때의 AZO/Ag 이중구조 박막의 표면 morphology는 AFM 분석결과 7nm~3nm의 값을 나타내었으며, AZO 박막의 두께가 증가할수록 rms 값이 감소하는 경향을 보여주었다. 본 발표에서는 flexible 기판 상에 성장된 AZO/Ag 이중구조 박막의 전기적, 광학적 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한 후 태양전지 효율 중 흡수층 내 반사막 층이 미치는 역할을 알아보겠다.