• 제목/요약/키워드: ZnO : Al

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AlZnMg-합금의 용융산화에 의한 $Al_2O_3$-복합재료의 형성 (Formation of $Al_2O_3$-Composites by the Melt Oxidation of an AlZnMg-alloy)

  • 김일수;김상호;강정윤
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.985-994
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    • 1996
  • The initiation and growth of $\alpha$-Al2O3/metal composites by the directed oxidation of molten commercial AlZnMg-alloy at 1223-1423K were investigated. Spontaneous bulk growth did not occur on the alloy alone. but the uniform initiation and growth of the composite were obtained by putting a thin layer of SiO2 particles on the surface of the alloy. Without SiO2 the external surface of the oxide layer was convered by MgO and MgAl2O4. But with the SiO2 reaction initiate the porous ZnO layers were found on the growth surface. The higher process temperature yielded a lower metal content. The oxidation product of $\alpha$-Al2O3 was found to be oriented with c-axis parallel to th growth direction. The growth rates increased with temperature and the apparent activation energy was 111.8 kJ/mol.

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ZnO 나노와이어에 ALD 방법으로 균일하게 코팅된 $Al_{2}O_{3}$ (Conformal $Al_{2}O_{3}$ nano-coating of ZnO nanowires)

  • 황주원;민병돈;이종수;김기현;강명일;김상식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.47-50
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    • 2002
  • ZnO nanowires were coated conformally with aluminum oxide ($Al_{2}O_{3}$) material by atomic layer deposition (ALD). The ZnO nanowires were first synthesized on a Si (100) substrate at $1380^{\circ}C$ from ball-milled ZnO powders by a thermal evaporation procedure with an argon carrier gas without any catalysts; the length and diameter of these ZnO nanowires are $20\sim30{\mu}m$ and $50{\sim}200$ nm, respectively. $Al_{2}O_{3}$ films were then deposited on these ZnO nanowires by ALD at a substrate temperature of $300^{\circ}C$ using trimethylaluminum (TMA) and distilled water ($H_{2}O$). Transmission electron microscopy (TEM) images of the deposited ZnO nanowires revealed that 40nm-thick $Al_{2}O_{3}$ cylindrical shells surround the ZnO nanowires.

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RF Magnetron Sputtering법으로 제작한 ZnO:Al 박막의 초기 압력에 따른 특성 (Properties of ZnO:Al Thin Films Deposited by RF Magnetron Sputtering with Various Base Pressure)

  • 김덕규;김홍배
    • 한국진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.141-145
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    • 2011
  • ZnO:Al 박막을 RF magnetron sputtering 법을 이용하여 초기 압력에 따라 증착하고 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. 초기 압력 변화에 의해 ZnO:Al 박막의 특성의 변화를 확인하였고 고품질의 박막을 얻을 수 있었다. 모든 ZnO:Al 박막에서 (002)면의 우선 배향성을 보였으며 가시광선 영역(400~800 nm)에서 85% 이상의 좋은 투과도를 보였다. 초기 압력이 낮아질수록 결정성, 비저항 그리고 성능지수 특성이 향상됨을 확인하였다. 초기 압력에 따른 비저항의 향상은 결정립 크기 변화에 의한 것으로 판단된다.

실리콘 이종 접합 태양 전지 특성에 대한 ZnO:Al과 비정질 실리콘 계면 반응의 영향 (Effect of Interface Reaction between ZnO:Al and Amorphous Silicon on Silicon Heterojunction Solar Cells)

  • 강민구;탁성주;이종한;김찬석;정대영;이정철;윤경훈;김동환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.120-124
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    • 2011
  • Silicon heterojunction solar cells have been studied by many research groups. In this work, silicon heterojunction solar cells having a simple structure of Ag/ZnO:Al/n type a-Si:H/p type c-Si/Al were fabricated. Samples were fabricated to investigate the effect of transparent conductive oxide growth conditions on the interface between ZnO:Al layer and a-Si:H layer. One sample was deposited by ZnO:Al at low working pressure. The other sample was deposited by ZnO:Al at alternating high working pressure and low working pressure. Electrical properties and chemical properties were investigated by light I-V characteristics and AES method, respectively. The light I-V characteristics showed better efficiency on sample deposited by ZnO:Al by alternating high working pressure and low working pressure. Atomic concentrations and relative oxidation states of Si, O, and Zn were analyzed by AES method. For poor efficiency samples, Si was diffused into ZnO:Al layer and O was diffused at the interface of ZnO:Al and Si. Differentiated O KLL spectra, Zn LMM spectra, and Si KLL spectra were used for interface reaction and oxidation state. According to AES spectra, sample deposited by high working pressure was effective at reducing the interface reaction and the Si diffusion. Consequently, the efficiency was improved by suppressing the SiOx formation at the interface.

ZnO:Al 시드 막의 보론 농도가 ZnO 나노로드의 성장 및 특성에 미치는 영향 (Effects of Boron Concentration in ZnO:Al Seed Films on the Growth and Properties of ZnO Nanorods)

  • 마대영;박기철
    • 전기학회논문지
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    • 제66권10호
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    • pp.1488-1493
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    • 2017
  • Boron-doped ZnO:Al films were deposited by rf magnetron sputtering. The structural and optical property variations of the films with the boron amounts were studied. ZnO nanorods were grown on $SiO_2/Si$ wafers and glass by a hydrothermal method. ~50 nm-thick boron-doped ZnO:Al films were deposited on the substrates as seed layers. The mixed solution of zinc nitrate hexahydrate and hexamethylenetetramine in DI water was used as a precursor for ZnO nanorods. The concentration of zinc nitrate hexahydrate and that of hexamethylenetetramine were 0.05 mol, respectively. ZnO nanorods were grown at $90^{\circ}C$ for 2 hours. X-ray diffraction was conducted to observe the crystallinity of ZnO nanorods. A field emission scanning electron microscope was employed to study the morphology of nanorods. Optical transmittance was measured by a UV-Vis spectrophotometer, and photoluminescence was carried out with 266 nm light. The ZnO nanorods grown on the 0.5 wt% boron-doped ZnO seed layer showed the best crystallinity.

Al이 첨가된$ZnGa_2$$O_4$:Mn 형광체의 발광특성 (The luminescent characteristics of Al codoped $ZnGa_2$$O_4$:Mn phosphors)

  • 박용규;한정인;곽민기;한종근;주성후
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권1호
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    • pp.33-38
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    • 1997
  • The green emitting phosphors of the Field Emission Display(FED), Al codoped ZnGa$_{2}$O$_{4}$:Mn, were synthesized and sintered at high temperature. From X-ray diffraction measurements, it was confirmed that poly crystalline ZnGa$_{2}$O$_{4}$ and ZnAI$_{2}$O$_{4}$ solid solution coexist in Al codoped ZnGa$_{2}$O$_{4}$:Mn. Photoluminescence spectra of Al codoped ZnGa$_{2}$O$_{4}$:Mn show that the main peak position is shifted from 504 nm to 513 nm with the increase of Al concentration. The brightness was improved with the amount of Al dopant. It showed the maximum value at the doping level of 0.03 mole and then, it degraded rapidly. These results are due to the superposition of emission from . ZnGa$_{2}$O$_{4}$:Mn and ZnAI$_{2}$O$_{4}$:Mn.

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스퍼터링 증착법을 이용한 ZnO/Al/ZnO 구조의 유연투명전극 연구 (Aluminum based ZnO/Al/ZnO flexible Transparent Electrodes Fabricated by Magnetron sputtering)

  • 방금혁;최두호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.31-34
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    • 2018
  • 차세대 유연 광전소자 적용을 위한 금속-산화물 샌드위치 구조인 ZnO/Al/ZnO 박막의 유연투명전극 기초연구를 수행하였다. 모든 증착은 유연성을 가지는 PET 기판 상에서 이루어졌으며, 상 하부 ZnO층의 두께가 광 투과도에 미치는 영향을 확인하기 위하여 Al 층의 두께는 모두 8 nm로 고정시킨 채 상부 ZnO 층의 두께는 5-70 nm, 하부 ZnO 층의 두께는 2.5-20 nm까지 변화를 주었다. 가시광선영역(380 nm-770 nm) 파장대를 가지는 광원의 투과도에 대하여 측정한 결과, 상부 ZnO 층의 두께가 30 nm이며 하부 ZnO 층의 경우 2.5 nm 일 때 가장 높은 투과도를 보였다. 400 nm 파장기준 투과도 62%, 면저항 $19{\Omega}/{\Box}$, 그리고 곡률반경 5 mm 조건에서의 휨 테스트 후 면저항과 투과도의 변화가 발생하지 않는 ZnO/Al/ZnO 유연투명전극 결과를 보고한다.

증착 압력에 따른 ZnO:Al 박막의 특성 (Characteristics of ZnO:Al thin films deposited with differentworking pressures)

  • 김성연;신범기;김두수;최윤성;박강일;안경준;명재민
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.49.2-49.2
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    • 2009
  • 투명전극은 디스플레이, 태양전지와 같은 광전자 소자에 필수적이며, 지금까지 개발된 재료 중에는 ITO가 가장 투명하면서 전기전도도가 높고 생산성도 좋기 때문에 투명전극의 재료로 사용하고 있다. ITO는 낮은 비저항(${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$) 과 높은 투과율 (~85 %), 상대적으로 넓은 밴드갭 에너지 (3.5 eV) 의특성과 같이 뛰어난 전기적 광학적 특성에 반해서 높은 원자재 가격, 불안정한 공급량 등으로 인한 문제점이꾸준히 제기되고 있다. 따라서 $In_2O_3$:Sn, ZnO:Al, ZnO:Ga, ZnO:F, ZnO:B, TiN 등과 같은 물질들로대체하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. ZnO는 ITO보다원자재의 수급이 원활하기 때문에 원가가 낮으며, 상대적으로 낮은 온도에서도 제작이 가능하다. 또한 화학적으로 안정적이므로 ZnO에 Al, Ga 등의 3족 원소를 도핑함으로써 낮은 비저항의 박막 제작이 가능하고, ITO 박막과 비교하여 etching이 쉬우며 기판과의 접착성이 좋으며, sputtering 공정시 plasma 분위기에서의 안정성이 뛰어나고 박막증착율이 높기 때문에 투명전극으로 적합한 재료이다. 본 연구에서는 cylindrical type의 Aldoping된 ZnO single target을 사용하여 박막 증착 압력의 변화를 주어 유리기판 위에 DC sputtering을 하였다. Fieldemission scanning electron microscope (FESEM)을 통해 ZnO:Al 박막의 표면의 형상과 두께를 확인하였으며, X-ray diffraction (XRD) 분석을 통해 박막의 결정학적 특성을 관찰하였다. 투명전극용 물질로서 ZnO:Al 박막의 적합성 여부를 확인하기 위하여 Van der Pauw 방법을 이용하여 박막의 비저항, 전자 이동도, 캐리어 농도를 측정하였으며, 박막의 기계적 성질 및 표면 접착성을 확인하기 위하여 nano-indentaion 분석을 하였다. 또한 UV-vis spectrophotometer를 이용하여 ZnO:Al 박막의 투과율을 분석하여 투명전극으로의 응용 가능성을 확인하였다.

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공정변수에 의한 flexible 기판상의 ZnO:Al 박막의 제작 (Preparation of ZnO:Al thin film on flexible substrate by process variable)

  • 조범진;금민종;손인환;최동진;김경환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.444-445
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    • 2006
  • We prepared ZnO:Al thin films under various sputtering conditions by using facing targets sputtering (FTS) method. ZnO:Al thin films were deposited on polyethersulfon (PES) substrate which is the thickness of 200um at room temperature. the electrical, optical and crystallographic properties of ZnO:Al were investigated. From the results, prepared alll ZnO:Al thin films showed (002) diffraction peaks. ZnO:Al thin film with a resistivity of $8.4{\times}10^{-4}{\Omega}cm$ and a transmittance of over 80% in visible range was obtained.

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열처리된 ZnO:Al 투명도전막의 전기적 및 광학적 특성 (Electrical and Optical Properties of Heat Treated ZnO:Al Transparent Conductive Films)

  • 유권규;김정규;박기철
    • 센서학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.189-194
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    • 1999
  • 고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 순수한 ZnO 박막 및 Al이 포핑된 ZnO(AZO) 박막의 열처리온도 및 열처리분위기에 따른 전기적 및 광학적 특성을 4점 측정법 및 Hall 효과 측정법을 통한 비저항의 측정과 광투과도의 측정을 통하여 조사하였다. 대기중에서 열처리된 ZnO 박막 및 ZnO:Al 박막은 각각 $200^{\circ}C$$300^{\circ}C$에서 비저항이 현저하게 증가하였으며 수소 플라즈마 분위기에서 열처리된 ZnO 박막은 $500^{\circ}C$의 열처리온도에서 약 1승 정도 비저항이 증가하였으나 ZnO:Al 박막은 열처리온도에 무관하게 비저항이 거의 일정하였다. 550 nm 에서 측정된 광투과도는 90% 정도로 시편의 불순물도핑, 열처리온도 및 열처리분위기에 무관하게 일정한 것으로 나타났다.

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