• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.601-606
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• 1998

ZnO thin film had been deposited on the glass by sputtering method, and the electrical and structural properties were investigated. When the rf power was 180W and sputtering was 10 m Torr at room temperature, Al-doped ZnO thin film had the lowest resistivity(1$\times10^{-4}\Omega\cdot{cm}$) and then carrier concentration and Hall mobility were $6.27\times10^{20} cm^{-3} and 22.04 cm^2/V\cdot$s, respectively. The undoped ZnO thin film had about 10$\times10^{14}\Omega\cdot cm$ resistivity when oxygen content was 10% or more at room temperature. When the oxygen content was 50% and below and sputtering pressure was 1.0$\times$1.0 \ulcorner Torr, the surface morphology of thin film observed by SEM was overall uniform.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.56-63
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• 2023

본 연구에서는 졸-겔 IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide) 박막을 만들고 이에 전자빔을 조사 한 후 박막 트랜지스터로 제작하여 전자빔 조사가 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 특히 전자빔이 조사되는 환경을 대기 중과 질소 분위기(<200 ppm O₂)로 두고 전자빔 조사 선량 세기를 100kGy와 200kGy로 각각 조사한 후 350℃ 온도에서의 열처리만 진행한 비교군과 비교 분석을 진행하였다. 전자빔 조사에 따른 졸-겔 IGZO 박막의 물성 변화를 분석하기 위해 UV-Visible spectroscopy, X-ray diffraction(XRD)와 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 분석 결과, 전자빔 조사 전·후의 모든 조건 하에서 가시광 영역에서의 80% 이상의 높은 투과도를 보여줌을 확인할 수 있었고, XRD 분석 결과를 통해 전자빔 조사와 관계없이 비정질 특성을 유지함을 확인하였다. 특히 전자빔 조사에 따라 졸-겔 IGZO 박막에 화학적 조성 변화가 있음을 확인하였는데, 질소 분위기에서 전자빔을 조사하게 되면 M-O결합과 관련된 peak이 차지하는 비율이 높아짐을 확인할 수 있었다. 질소 분위기에서 전자빔이 조사된 TFT들은 on/off 비율, 전자 이동도에서 향상된 특성을 보여주었으며, 시간에 따라 트랜지스터의 특성들(on/off 비율, 문턱전압, 전자이동도, 하위임계값 스윙)의 수치 또한 큰 변화 없이 유지됨이 확인되어, 졸-겔 공정 TFT 제작에 있어서 질소 분위기에서의 전자빔 조사공정이 IGZO기반 박막 트랜지스터의 전기적특성의 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권2호
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• pp.116-125
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• 2018

Aluminum-doped zinc oxide (AZO) is a commonly used material for the front contact layer of chalcopyrite $CuInGaSe_2$ (CIGS) based thin film solar cells since it satisfies the requisite optical and electrical properties with low cost and abundant elemental availability. Low-resistivity and high-transmission front contacts have been developed for high-performance CIGS solar cells, and nearly meet the required performance. However, the durability of the cell especially for the corrosion resistance of AZO films has not been studied intensively. In this work, AZO films were prepared on Corning glass 7059 substrates by radio frequency magnetron sputtering depending on the hydrogen content. The electrical and optical properties and electrochemical corrosion resistance of the AZO films were evaluated as a function of the hydrogen content. With increasing hydrogen content to 6 wt%, the crystallinity, crystal size, and surface roughness of the films increased, and the resistivity decreased with increased carrier concentration, Hall mobility, oxygen vacancies, and $Zn(OH)_2$ binding on the AZO surface. At a hydrogen content of 6 wt%, the corrosion resistance was also relatively high with less columnar morphology, shallow pore channels, and lower grain boundary angles.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권5호
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• pp.289-295
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• 2008

The effect of the alloy elements(Si/Mn) ratio on the coating quality including wettabilty with molten zinc, galvannealing kinetics and crater has been investigated in interstitial-free high strength steel(IFHSS) containing Si and Mn. When the Si/Mn ratio was below 0.75, IF-HSS exhibited a good wettability leading to a good galvannealed coating quality after annealing at $800^{\circ}C$ for 40s in $15%H_2-N_2$ mixed gas with dew point $-60^{\circ}C$. In contrast, the wettability and galvannealed coating quality were deteriorated in the Si/ Mn ratio above 0.75. It is shown that they have relevance to oxides forms by selective oxidation on the steel surface. The oxide particles dispersed on the steel surface with a surface coverage of below 40% resulted in good wettability and galvannealed coating quality. The oxide particle is mainly consisted of $Mn_2SiO_4$ with low contact angle in molten zinc. On the other hand, the continuous oxide layer on the steel surface, such as network- and film-type,caused to poor wettability and galvannealed coating quality. The coverage of oxide layer was above 80%, and its chemical species was $SiO_2$ with high contact angle in molten zinc. Consequently, the Si/Mn alloy ratio played an importance role in galvannealed coating quality of IF-HSS.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.60.1-60.1
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• 2011

비정질 indium-gallium-zinc-oxide (a-IGZO)는 thin film transistor (TFT)에 적용되는 대표적인 active layer로써 높은 이동도를 갖고, 도핑 농도의 제어가 용이하며 낮은 온도에서도 대면적에 증착할 수 있는 특성을 가지고 있다. 특히 저온에서 대면적 증착이 가능한 장점을 갖고 있어 LCD 분야뿐만 아니라 다양한 분야에서 상용화하려는 연구가 시도되고 있다. a-IGZO를 구성하는 물질 중에 이동도에 중요한 역할을 미치는 In은 대표적인 투명전극물질인 indium-tin oxide (ITO)에서 고전류 구동에 의한 확산이 널리 알려져 이에 대한 증명과 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 보고된 결과에 따르면 device에 지속적인 구동 전압을 가했을 때 In이 유기층로 확산되어 organic light emitting diode(OLED)의 성능을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, a-IGZO에서도 고전류 구동에 의한 indium의 이동이 필수불가결하다고 판단된다. 본 연구에서는 a-IGZO TFT에 고전압 구동을 반복적으로 시행함으로써 발생하는 전기적 특성의 변화를 확인하였고, 동일한 소자의 전극과 채널 사이의 계면에서 In 분포를 energy dispersive spectrometer (EDS)로 관찰하여 In 분포와 전기적 특성 간의 상관관계에 대해 연구하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.1402-1405
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• 2006

Using a indium zinc oxide (IZO) alloy target with a ratio of 90:10 in wt%, highly transparent conducting oxide (TCO) thin films are prepared on polyethersulfone (PES) substrates by lowfrequency (LF) magnetron sputtering system. These films have amorphous structures with excellent electrical stability, surface uniformity and high optical transmittance. Experiments were carried out as a function of applied voltage. At optimal deposition conditions, thin films of IZO with a sheet resistance of 29 ohm/sq. and an optical transmission of over 82 % in the visible spectrum range were achieved. The IZO thin films fabricated by this method do not require substrate heating during the film preparation or any additional post-deposition annealing treatment.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제5권4호
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• pp.404-408
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• 1999

Gallium doped zinc oxide(GZO) films were deposited on soda-lime glass substrates without substrate heating $(T_s<50^{\circ}C$) by dc planar magnetron sputtering using GZO ceramic oxide targe with different inert gas (Ar, or Ne). For the GZO films deposited under different total gas pressure $(P_{tot})$, structural and electrical properties were investigated by XRD and Hall effect measurements. Crystallinity of GZO films deposited using Ar was degraded with increase in $(P_{tot})$, suggesting that it was heavily affected by kinetic energy of sputtered Zn particles$(PA_{zn})$ arriving at substrate surface. Whereas, crystallinity of GZO films deposited at lower Ptot than 3.0 Pa using Ne gas was degraded with decrease in $(P_{tot})$. This degradation was considered to be result of film damage caused by the bombardment of high-energy neutrals ($Ne^{\circ}$). On the basis of a hard sphere collision processes, the average final energy of particles (sputtered Zn, $Ar^{\circ}$and $Ne^{\circ}$)arriving at substrate surface were estimated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.188-188
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• 2010

최근까지는 주로 비정질 실리콘이 디스플레이의 채널층으로 상용화 되어왔다. 비정질 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 제작의 경제성 및 균일성을 가지고 있어서 널리 상용화되고 있다. 하지만 비정질 실리콘의 구조적인 문제인 낮은 전자 이동도(< 1 cm2/Vs)로 인하여 디스플레이의 대면적화에 부적합하며, 광학적으로 불투명한 특성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이의 응용에 불리한 점이 있다. 이런 문제점의 대안으로 현재 국내외 여러 연구 그룹에서 산화물 기반의 반도체를 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용하려는 연구가 진행중이다. 산화물 기반의 반도체는 밴드갭이 넓어서 광학적으로 투명하고, 상온에서 증착이 가능하며, 비정질 실리콘에 비해 월등히 우수한 이동도를 가짐으로 디스플레이의 대면적화에 유리하다. 특히 Zinc Oxide, Tin Oxide등의 산화물이 연구되고 있으며, indium이나 aluminum등을 첨가하여 전기적인 특성을 향상시키려는 노력을 보이고 있다. 본 연구에서는 Zinc Oxide 기반의 박막 트랜지스터를 DC magnetron sputtering를 이용하여 상온에서 제작한 후 다양한 조건에서의 후열처리를 통하여 소자의 특성의 최적화를 이루는 것을 시도하였다. 그리고 ITO를 전극으로 사용하여 bottom gate 구조의 박막 트랜지스터를 만들고 air 분위기에서 온도별, 시간별 열처리를 진행하였다. 또한 gate insulator의 처리를 통하여 thin film의 interface 개선을 통하여 소자의 성능 향상을 시도 하였다. semiconductor analyzer로 소자의 출력 특성 및 전이 특성을 평가하였다. 그 결과 기존의 a-Si 기반의 박막 트랜지스터보다 우수한 이동도의 특성을 갖는 ZnO 박막 트랜지스터를 얻었다. 그리고 이를 바탕으로 ZnO를 이용하여 대면적 적합한 디스플레이를 제작할 수 있다는 가능성을 보인다. 그리고 Temperature, Bias Temperature stability, 경시변화 등의 다양한 조건에서의 안정성을 평가하여 안정성이 향상을 확보하여 비정질 실리콘을 대체할 유력한 후보중위 하나가 될 것이라고 생각된다.

• 한국표면공학회지
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• 제51권4호
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• pp.237-242
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• 2018

We report on the fabrication and photoelectrochemical (PEC) properties of a ZnO nanorod array structure as an efficient photoelectrode for hydrogen production from sunlight-driven water splitting. Vertically aligned ZnO nanorods were grown on an indium-tin-oxide-coated glass substrate via seed-mediated hydrothermal synthesis method with the use of a ZnO nanoparticle seed layer, which was formed by thermally oxidizing a sputtered Zn metal thin film. The structural and morphological properties of the synthesized ZnO nanorods were examined using X-ray diffraction and scanning electron microscopy, as well as Raman scattering. The PEC properties of the fabricated ZnO nanorod photoelectrode were evaluated by photocurrent conversion efficiency measurements under white light illumination. From the observed PEC current density versus voltage (J-V) behavior, the vertically aligned ZnO nanorod photoelectrode was found to exhibit a negligible dark current and high photocurrent density, e.g., $0.65mA/cm^2$ at 0.8 V vs Ag/AgCl in a 1 mM $Na_2SO_4$ electrolyte. In particular, a significant PEC performance was observed even at an applied bias of 0 V vs Ag/AgCl, which made the device self-powered.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권2호
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• pp.62-64
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• 2015

We have investigated zinc tin oxide (ZTO) thin films under various silicon ratios. ZTO TFTs were fabricated by solution processing with the bottom gate structure. Furthermore, annealing process was performed at different temperatures in various annealing conditions, such as air, vacuum and wet ambient. Completed fabrication of ZTO TFT, and the performance of TFT has been compared depending on the annealing conditions by measuring the transfer curve. In addition, structure in ZTO thin films has been investigated by X-ray diffraction spectroscopy (XRD) and Scanning electron microscope (SEM). It is confirmed that the electrical performance of ZTO TFTs are improved by adopting optimized annealing conditions. Optimized annealing condition has been found for obtaining high mobility.