• Title/Summary/Keyword: Tin-oxide ($SnO_2$)

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Characterization of Morphology Controlled Fluorine-doped SnO2 Thin Films

  • An, Ha-Rim;An, Hye-Lan;Ahn, Hyo-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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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.

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Effect of Process Variables and exisisting Ions on Highly Active Nano-sized ITO Powders Prepared by Precipitation Method (고활성 ITO (Indium-Tin Oxide) 나노 분말을 침전법으로 합성시의 공정 변수 및 존재하는 이온의 영향)

  • Lee, In-Gyu;Noh, Bong-Hyun
    • Journal of Powder Materials
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    • v.15 no.6
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    • pp.450-457
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    • 2008
  • The objectives of this study were the development of a synthesis technique for highly active nanosized ITO powder and the understanding of the reaction mechanisms of the ITO precursors. The precipitation and agglomeration phenomena in ITO and $In_{2}O_{3}$ precursors are very sensitive to reaction temperature, pH, and coexisting ion species. Excessive $Cl^-$ ion and $Sn^{+4}$ ions had a negative effect an synthesizing highly active powders. However, with a relevant stabilizing treatment the shape and size of ITO and $In_{2}O_{3}$ precursors could be controlled and high density sintered products of ITO were obtained. By applying the reprecipitation process (or stabilization technique), highly active ITO and $In_{2}O_{3}$ powders were synthesized. Sintering these powders at $1500^{\circ}C$ for 5 hours produced 97% dense ITO bodies.

기판 온도 변화에 따른 Indium-zinc-tin-oxide(IZTO) 박막의 투명전도 특성에 관한 연구

  • Son, Dong-Jin;Nam, Eun-Gyeong;Jeong, Dong-Geun;Kim, Yong-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.215-215
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    • 2010
  • 평판디스플레이 산업의 성장에 따른 ITO 타겟의 수요가 급증하고 있는 것에 반해 고가의 인듐자원은 그 매장량이 매우 적어 고갈 위기에 처해 있다. 따라서 인듐을 절감하는 투명전극 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 IZTO($In_2O_3$:ZnO:$SnO_2$=80:10:10 wt.%)의 In량을 절감한 조성의 타겟을 제조하였다. 그리고 유리기판 위에 IZTO 박막을 펄스 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 기판의 온도를 변화시키며 증착하였다. 기판 온도의 변화는 플렉시블디스플레이 소자에 응용이 가능한 $RT{\sim}200^{\circ}C$ 범위에서 제어하였으며, 증착한 박막은 전기적, 광학적 및 구조적 특성 등을 조사하였다. 유리기판 위에 성장된 IZTO 박막은 기판의 온도가 증가함에 따라 전기적 특성이 향상되었지만 $200^{\circ}C$ 이상에서 결정화가 되어 전기적 특성이 급격히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 기판 온도 $150^{\circ}C$에서 비저항은 $3.87{\times}10^{-4}\;({\Omega}{\cdot}cm)$로 가장 낮게 나타났고, 이동도는 $42.11(cm^{-2}/Vs)$, 캐리어 농도는 $3.82{\times}10^{20}(cm^{-3})$를 나타내어 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 박막의 투과율을 측정한 결과 평균 85% (400nm~800nm)이상의 우수한 광학적 특성을 보였다. 또한 이 IZTO 박막을 이용하여 OLED 소자를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 조사 결과 IZTO 박막은 인듐 절감효과와 $150^{\circ}C$ 미만의 공정온도 확보로 플렉시블 디스플레이에 적용이 가능한 투명전극 물질로 가능성을 보여주었다.

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

  • Lee, Kui-Young;Kim, Han-Seong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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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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Generation of Low Temperature Plasma and Its Application (저온 플라즈마 발생과 응용)

  • Lee, Bong-Ju
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.51 no.9
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    • pp.413-416
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    • 2002
  • It was reported that low temperature plasma developed by our group was apparently homogeneous and stable at atmospheric pressure, and was generated if the alumina was used as a dielectric insulating material and Ar gas as a plasma gas. This is a structure in which the dielectric materials are covered and arranged in parallel in the one side of electrode. In this experiment, we discovered that dielectric material was important to generate normal electric discharge. To examine the effect of dielectric material on the electric discharge characteristic, the voltage and current of the plasma was measured and the electrical effect of dielectric material was examined. Also, it was applied to an etching of tin oxide films.

Preparation of ATO Thin Films by DC Magnetron Sputtering (II)Electrical Properties (DC Magnetron Sputtering에 의한 ATO 박막의 제조(II)전기적 특성)

  • Yoon, C.;Lee, H.Y.;Chung, Y.J.;Lee, K.H.
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.33 no.5
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    • pp.514-518
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    • 1996
  • Sb doped SnO2(ATO: Antinomy doped Tin Oxide) thin films were prepared by a DC magnetron spttuering method using an oxide target and the electrical characteristics of ATO films were investigated. The experimen-tal conditions are as follows :Ar flow rate ; 0~100 sccm deposition tempera-ture ; 250~40$0^{\circ}C$ DC sputter powder ; 150~550W and sputteing pressure ; 2~7 mTorr, The thickness of depositied ATO films were 600$\AA$~1100 $\AA$ ranges. The resistivity of ATO films was decreased due to the increase of the crystallinity of ATO films with deposition temperature. The decrease of carrier concentration of films with the increase of oxygen flow rate and working pressure is responsible for the increase of resistivity. Increasing of sputtering power raised the resistivity of films by decreasing the carrier mobility.

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Micro Sensor Away and its Application to Recognizing Explosive Gases (마이크로 센서 어레이 제작 및 폭발성 가스 인식으로의 응용)

  • 이대식;이덕동
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.40 no.1
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    • pp.11-19
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    • 2003
  • A micro sensor array with 4 discrete sensors integrated on a microhotplate was developed for identifying the kinds and quantities of explosive gases. The sensor array consisited of four tin oxide-based thin films with the high and broad sensitivity to the tested explosive gases and uniform thermal distribution on the plate. The microhotplate, using silicon substrate with N/O/N membrane, dangling in air by Al bonding wires, and controlling the thickness by chemical mechanical process (CMP), has been designed and fabricated. By employing the sensitivity signal of the sensor array at 40$0^{\circ}C$, we could reliably classily the kinds and quantities of the explosive gases like butan, propane, LPG, and carbon monoxide within the range of threshold limit values (TLVs), employing principal component analysis (PCA).

Effects of Annealing on Properties of Tin Oxide films prepared by r.f. magnetron sputtering (R.F. magnetron sputter를 이용한 SnO_2$ film 특성에 대한 Annealing효과)

  • 박용주;박진성
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.208-208
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    • 2003
  • RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Ar과 $O_2$의 유량을 25sccm씩 흘리면서 $SiO_2$/Si기판 위에 Sn $O_2$ 박막을 증착하였다. 증착된 박막은 columnar 구조로 성장하였으며 많은 입자들이 뭉쳐서 형성된 양배추꽃(cauliflower) 형태의 뭉친 입자(agglomerates)를 가지는 표면형상이 관찰되었다. 분위기에 따른 어닐링 효과를 확인하기 위하여 50$0^{\circ}C$에서 공기와 질소 분위기하에서 열처리하였다. 열처리한 후 표면거칠기가 개선되었으며, 표면형상의 변화가 발생하였다. 특히 50$0^{\circ}C$, 질소분위기에서 어닐링한 경우는 양배추꽃 형태의 표면형상이 소수의 작은 입자가 뭉친 형태로 분리되면서 입도분포가 개선되었다. 이러한 결과는 어닐링 과정에서 발생되는 응력을 완화시키기 위하여 표면형상의 변화가 발생하는 것으로 판단된다. XPS 측정 결과, 질소 분위기에서 어닐링한 후에 OIs와 Sn5/3d 피크가 낮은 결합에너지에 위치하고 있어 산소공공의 농도가 어닐링 전에 비하여 증가하였음을 확인할 수 있다. 어닐링 전후에 Sn $O_2$ 박막의 면저항 측정 값은 XPS 결과와는 달리 질소 분위기 어닐링한 후에 오히려 면저항값이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 질소 분위기 어닐링한 후 표면형상의 변화에 기인하여 입자간의 연결성이 저하되어 면저항값이 증가한 것으로 추정된다. 산소분위기에서 어닐링한 후에 전체적으로 전기적 특성의 재현성이 개선되었으며 Sensitivity( $R_{air}$/ $R_{gas}$)가 향상되었음을 확인하였다.하였다.석을 통하여 La의 분포를 확인하였으며, HRTEM 분석을 통하여 미세구조분석을 실시하였다.2463eV였다. 10K에서 광발광 봉우리의 919.8nm (1.3479eV)는 free exciton(Ex), 954.5nm (1.2989eV)는 donor-bound exciton 인 I2(DO,X)와 959.5nm (1.2921eV)는 acceptor-bound exciton 인 I1(AO,X) 이고, 964.6nm(1.2853eV)는 donor-acceptor pair(DAP) 발광, 1341.9nm (0.9239eV)는 self activated(SA)에 기인하는 광발광 봉우리로 고찰되었다.가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다. 단속적으로 일어난 것으로 생각된다.리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고,

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Characteristics of transparent dielectric in PbO-B$_2$O$_3$-${SiO_2}-{Al_2}{O_3}$ system and investigation of reaction between dielectric and electrode(ITO) (투명 유전체 PbO-B$_2$O$_3$-${SiO_2}-{Al_2}{O_3}$의 물성 및 전극(ITO)과의 반응성 연구)

  • Lee, Jae-Yeol;Hong, Gyeong-Jun;Kim, Deok-Nam;Kim, Hyeong-Sun;Heo, Jeung-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.305-311
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    • 2001
  • $PbO-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$, system was investigated for optical, thermal and electrical properties of transparent dielectric. We also studied the reaction between transparent dielectric and transparent electrode(Indium Tin Oxide, ITO) during firing. For the evaluation of properties, dielectrics were prepared under the conditions fired at 520~58$0^{\circ}C$ with 12$\mu\textrm{m}$ thickness. In the reaction between dielectrics and electrode(ITO), In ions diffused into dielectric layer, while Sn ion diffusion was not observed. The coefficient of thermal expansion, the dielectric constant, the glass transition temperature and the transmittance of the dielectric were greatly dependent on PbO content. The increase of the coefficient of thermal expansion and the dielectric constant were monitored by increasing PbO, while the glass transition temperature and the transmittance were decreased. With the increased $Al_2O_3/B_2O_3$ ratio, the coefficient of thermal expansion and the transmittance were decreased, while the dielectric constant was increased. The glass transition temperature did not change significantly.

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전기화학적 증착방법을 사용하여 형성한 인가 전압에 따른 Al-doped ZnO 나노결정체의 구조적 성질 및 전기적 성질

  • Park, Se-Cheol;Kim, Gi-Hyeon;No, Yeong-Su;Lee, Dae-Uk;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.262.1-262.1
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    • 2013
  • ZnO 나노구조는 전기적 성질과 화학적인 안정성 때문에 가스센서, 투명 전극 및 태양전지와 같은 전자소자와 광소자에 널리 사용되고 있다. ZnO 박막을 증착하는 방법은 Physical Vapor Deposition과 Chemical Vapor Deposition이 있으나 나노 구조를 가진 SnO2를 형성하기 어렵다. 전기 화학적 증착(Electrochemical Deposition: ECD)은 낮은 온도에서 진공 공정이 필요하지 않기 때문에 경제적이며 빠른 성장 속도를 가지고 있기 때문에 ZnO 나노 구조를 효과적으로 형성 할 수 있다. 본 연구에서는 Indium Tin Oxide (ITO) 기판 위에 ZnO 나노 구조를 형성시켜 전기적 및 구조적 특성을 관찰하였다. 0.1 M zinc nitrate와 0.1 M potassium chloride를 용매에 각각 용해하여 ZnO 나노구조를 성장하였다. ZnO 나노구조를 성장하기 위하여 인가전압을 -0.75 V부터 -2.5 V까지 0.5 V 간격으로 변화하였다. X-선 회절 분석결과에서 ZnO의 피크의 크기가 큰 전기화적적 성장 전압구간과, 주사전자현미경 분석결과에서 나노 구조가 가장 잘 나타난 성장 전압구간을 다시 0.1 V 간격으로 세분화하여 최적화 조건을 분석하였다. X-선 회절 실험으로 형성한 ZnO 나노구조의 피크가 (110) (002)로 나타났다. X-선 회절 분석의 intensity의 값이 (002)방향이 가장 크게 나타났으므로 우선적으로 (002) 방향으로 ZnO 나노구조가 성장됨을 알 수 있었다. 주사전자현미경상은 grain size가 200~300 nm 사이의 ZnO 나노구조가 형성되며, grain size가 전기화학적 증착 장치의 성장전압이 커짐에 따라 커지는 것을 알 수 있었다.

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