• 제목/요약/키워드: ZnO:Ga

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DC 마그네트론 Co-sputtering 시스템을 이용하여 증착한 GAZO 박막의 전기적 및 구조적 특성 (Electrical and Structural Properties of GAZO Films Deposited by DC Magnetron Co-sputtering System with Two Cathodes)

  • ;박세훈;송풍근
    • 한국표면공학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.122-127
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    • 2009
  • Ga/Al doped ZnO (GAZO) thin films were prepared on non-alkali glass substrate by co-sputtering system using two DC cathodes equipped with AZO ($Al_2O_3$:2.0 wt%) target and GZO ($Ga_2O_3$:6.65 wt%) target. This study examined the influence of Al/Ga concentration and substrate temperature on the electrical, structural and optical properties of GAZO films. The lowest resistivity $1.95{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ was obtained at room temperature. With increasing substrate temperature, resistivity of GAZO film decreased to a minimum value of $7.47{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ at below $300^{\circ}C$. Furthermore, when 0.05% $H_2$ gas was introduced, resistivity of GAZO film decreased to $6.69{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. All the films had a preferred orientation along the (002) direction, indicating that the deposited films have hexagonal wurtzite structure formed by the textured growth along the c-axis. The average transmittance of the films was more than 85% in the visible light range.

원자층 증착법 기반 양이온-음이온 이중 도핑 효과에 따른 ZnO 박막의 전기적 특성 비교 연구 (An Investigation of Electrical Properties in Cation-anion Codoped ZnO by Atomic Layer Deposition)

  • 김동은;김건우;강경문;;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.94-101
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    • 2023
  • 투명 전도성 산화물(TCO)를 대체할 수 있는 대표적인 물질로 알려진 ZnO는 3.37 eV의 bandgap과 60 meV의 exciton binding energy를 가진 반도체 물질이다. 본 연구에서는 투명 전극으로 사용하기 위한 높은 전기적 특성을 확보하기 위해 원자층 증착법을 기반으로 양이온과 음이온의 단일 및 이중 도핑에 따라 성장한 ZnO 박막을 제작하였다. 3가 양이온 Al, Ga과 음이온 F이 단일 및 이중 도핑된 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성 및 전기적 특성을 확인하였다. 단일 도핑의 경우, ZnO에 donor로 작용하는 Al, Ga, F에 의해 캐리어 농도가 도핑 전에 비해 증가하였고 근자외선 영역에서의 band-edge absorption이 증가하는 것을 확인하였다. 단일 도핑 중에서는 F이 ZnO 내 산소 공공 자리에 passivation 되면서 높은 mobility와 함께 가장 높은 전도도를 보였다. 이중 도핑의 경우, 각 원소들의 도핑 효과가 더해지면서 단일 도핑에 비해 높은 전기적 특성을 보였다. 결과적으로 Ga-F에 비해 Al-F 도핑 시 ionic radius 차이에 의한 lattice distortion 감소 및 delocalized 된 전자 상태의 증가로 가장 낮은 비저항 값을 보였으며 PDOS 분석을 통한 시뮬레이션 데이터로 측정 값과 일치하는 결과를 확인했다.

Ampoule-tube 법으로 Phosphorus를 도핑한 P형 ZnO 박막의 광학적 특성 분석 (Alanysis of the Optical Properties of p-type ZnO Thin Films Doped by P based on Ampouele-tube Method)

  • 유인성;오상현;소순진;박춘배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.145-146
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    • 2006
  • The most Important research topic in the development of ZnO LED and LD is the production of p-type ZnO thin film that has minimal stress with outstanding stoichiometric ratio. In this study, Phosphorus diffused into the undoped ZnO thin films using the ampoule-tube method for the production of p-type znO thin films. The undoped ZnO thin films were deposited by RF magnetron sputtering system on $GaAs_{0.6}P_{0.4}$/GaP and Si wafers. 4N Phosphorus (P) was diffused into the undoped ZnO thin films in ampoule-tube which was performed and $630^{\circ}C$ during 3hr. We found the diffusion condition of the conductive ZnO films which had p-type properties with the highest mobility of above 532 $cm^2$/Vs compared with other studies PL spectra measured at 10K for the purpose of analyzing optical properties of p-type ZnO thin film showed strong PL intensity in the UV emission band around 365nm ~ 415nm and 365nm ~ 385nm.

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게이트 길이와 게이트 폭에 따른 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 특성 저하 (Device Degradation with Gate Lengths and Gate Widths in InGaZnO Thin Film Transistors)

  • 이재기;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1266-1272
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    • 2012
  • 게이트 길이와 폭이 다른 InGaZnO 박막 트랜지스터를 제작하고 소자의 크기에 따른 문턱전압과 음의 게이트 전압 스트레스 후의 소자 특성 저하에 관한 연구를 수행하였다. 게이트 길이가 짧은 소자는 문턱전압과 문턱전압 아래의 기울기 역수가 감소하였고 채널 폭이 작은 소자는 문턱전압이 증가 하였다. 음의 게이트 전압 스트레스 후에는 전달특성 곡선이 왼쪽으로 이동하였고 문턱전압은 감소하였으며 문턱전압 아래의 기울기 역수는 변화가 거의 없었다. 이러한 결과는 게이트 유전체에 포획된 홀 때문으로 사료된다. 게이트에 음의 스트레스 전압을 인가한 후에 게이트 길이가 짧을수록 그리고 게이트 폭이 증가할수록 문턱전압의 변화가 적은 것은 홀 주입이 적기 때문으로 사료된다.

RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작된 Ga-doped ZnO 박막의 공정압력에 따른 전기적, 광학적 특성 (Electrical and Optical Properties of Ga-doped ZnO Thin Films Deposited at Different Process Pressures by RF Magnetron Sputtering)

  • 정성진;김덕규;김홍배
    • 한국진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.17-21
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    • 2012
  • 투명전도산화막인 Ga-도핑된 ZnO (GZO) 박막을 RF 마그네트론 스퍼터링 증착법을 이용하여 증착하고 전기적, 광학적 특성을 연구하였다. 증착변수로 공정압력에 변수를 주었으며 공정 압력 변화에 따라 전기적 특성과 광학적 특성이 달라짐을 확인할 수 있었다. 모든 박막은 공정압력에 상관없이 c-축(002) 방향성을 나타냈다. 증착된 GZO 박막의 전기저항성은 $8.68{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm\sim2.18{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$이었고, 모든 가시광 영역에서 90% 이상의 평균 투과율을 보였다. 공정압력에 따라 상온에서 증착된 GZO 박막은 우수한 낮은 저항성과 높은 투과율을 나타내었고, 평판디스플레이와 태양전지의 투명전극으로 응용되기에 적합한 특성을 지닌 것을 확인 할 수 있었다.

박막의 두께가 비정질 InGaZnO 무접합 트랜지스터의 소자 불안정성에 미치는 영향 (Effects of thin-film thickness on device instability of amorphous InGaZnO junctionless transistors)

  • 전종석;조성호;최혜지;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1627-1634
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    • 2017
  • 비정질 InGaZnO 박막 두께가 다른 무접합 트랜지스터를 제작하고 두께에 따른 양과 음의 게이트 스트레스 전압 및 빛을 비춘 상태에서 소자 불안정성을 분석하였다. 채널 박막 두께가 얇을수록 게이트 스트레스 및 빛이 인가된 상태에서 문턱전압 및 드레인 전류 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 그 원인을 stretched-exponential 모델과 소자 시뮬레이션을 수행하여 설명하였다. 박막이 얇을수록 캐리어 트랩핑 시간이 짧기 때문에 전자나 홀이 빨리 활성화되는 것과 채널 박막의 뒷부분에서 채널의 수직 전계가 증가하여 전자나 홀을 많이 축적할 수 있는 것으로 설명하였다. IGZO 무접합 트랜지스터 제작에서 채널 박막의 두께를 결정할 때 채널 박막 두께가 얇을수록 소자 불안정성이 큰 것을 고려해야 됨을 알 수 있다.