• Title/Summary/Keyword: ZnO doping

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Resistive Switching Properties of N and F co-doped ZnO

  • Kim, Minjae;Kang, Kyung-Mun;Wang, Yue;Chabungbam, Akendra Singh;Kim, Dong-eun;Kim, Hyung Nam;Park, Hyung-Ho
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.29 no.2
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    • pp.53-58
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    • 2022
  • One of the most promising emerging technologies for the next generation of nonvolatile memory devices based on resistive switching (RS) is the resistive random-access memory mechanism. To date, RS effects have been found in many transition metal oxides. However, no clear evidence has been reported that ZnO-based resistive transition mechanisms could be associated with strong correlation effects. Here, we investigated N, F-co-doped ZnO (NFZO), which shows bipolar RS. Conducting micro spectroscopic studies on exposed surfaces helps tracking the behavioral change in systematic electronic structural changes during low and high resistance condition of the material. The significant difference in electronic conductivity was observed to attribute to the field-induced oxygen vacancy that causes the metal-insulator Mott transition on the surface. In this study, we showed the strong correlation effects that can be explored and incorporated in the field of multifunctional oxide electrons devices.

The effect of oxygen on back reflector of thin-film solar cell (박막태양전지의 후면 반사막에 산소가 미치는 영향)

  • Lee, Dong-Hyuk;Jin, Seong-Eon;Kim, Bum-Jun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.74.2-74.2
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    • 2010
  • 유리를 기판으로 하는 실리콘 박막태양전지의 경우 PIN 비정질 태양전지 뒤에 후면반사막으로 주로 Ga 또는 Al이 Doping된 후면반사막을 사용한다. 이 후면반사막의 경우 PIN층을 통과한 빛을 반사함으로써 빛의 효용성을 높이는 데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 후면박사막으로 ZnO:Al을 사용하고 산소 부여량에 따른 투과도, 비저항 변화를 살펴보고 실제로 a-Si:H 박막태양전지를 제작하여 그 효과를 파악하였다. 이 때 산소 부여량이 많아질 경우 투과도는 높아지지만 비저항이 급격히 높아지는 문제가 있었으나 이 조건으로 a-Si:H 박막태양전지를 제작시에도 효율이 상승하였다.

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Luminescence properties of $ZnGa_{2}O_{4}$ based phosphors

  • Singh Binod Kumar;Ryu Hojin;Chang Ho-Jung
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2005.09a
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    • pp.35-39
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    • 2005
  • Phosphor powders of zinc gal late added with Mg and rare-earth elements were prepared by sol id state reaction to improve luminescent properties. Green emitting $ZnMnGa_{2}O_{4}$ reached maximum intensity at Mn=0,005 mole$\%$ and further improvement was achieved by addition of $Mg^{2+}$. Tm, Mg-added zinc gallate phosphor exhibited a strong blue band emission, peaking at about 420 nm with the maximum intensity at the concentration of 0.003 mole$\%$ Mg and 0.015 mole$\%$ Tm. Deepening of the potential wells of the ground and excited states was suggested to be the cause for the enhancement in emission intensity at optimal doping of Mg and Tm.

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The Effects of PZT Ratio and Sr Doping on the Piezoelectric Properties in PZN-PNN-PZT (PZN-PNN-PZT계 압전 조성에서 PZN 함량과 Sr Doping이 압전 특성에 미치는 영향)

  • Choi, Jeoung Sik;Lee, Chang Hyun;Shin, Hyo Soon;Yeo, Dong Hun;Lee, Joon Hyung
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.31 no.1
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    • pp.19-23
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    • 2018
  • In a Pb-included piezoelectric composition, $Sr_yPb_{1-y}[(Zn_{1/3}Nb_{2/3})_x-(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.2}-(Zr_{0.46}Ti_{0.54})_{0.8-x}]O_3$ was selected in order to attain high piezoelectric properties. According to the PZN ratio (x) and the amount of Sr doping (y), the crystal structure, microstructure and piezoelectric properties were measured and evaluated. In the case of Sr 4 mol% doping, the piezoelectric properties were the highest for a PZN ratio of 0.1. In this condition, the grain size was larger and the intensity was higher. With the PZN ratio fixed and varying the Sr doping, the piezoelectric properties increased until 10 mol% doping and then decreased for over 12 mol% doping. In the case of x=0.1 and y=10 mol%, the best piezoelectric properties were obtained, i.e., $d_{33}=660pC/N$ and $k_p=68.5%$, and these values seem to be related to the grain size and crystal structure.

A Study on the Electrochemical Deposition and p-Type Doping of ZnTe Films as a Back Contact Material for CdTe Photovoltaic Solar Cells (CdTe계 태양전지에 응용되는 ZnTe 박막의 전기화학적 제조 및 Cu 도핑 연구)

  • Kim, Dong-Hwan;Jeon, Yong-Seok;Kim, Gang-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.10
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    • pp.856-862
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    • 1997
  • 박막형 CdTe/CdS 태양전지의 배면전극(back contacts)물질로서 Cu도핑된 ZnTe 박막(ZnTe:Cu)을 전착법(electroplating)으로 제조하는 연구를 수행하였다. Sulfate계의 전해질 수용액에서 CdTe 기판과 투명전극으로 코팅된 유리(In$_{2}$O$_{3}$: Sn, ITO)기판 위에 ZnTe 박막을 코팅하는 방법으로써 potentiostat와 기판(cathode), Pt counter electrode, Ag/AgCI 표준전극으로 구성된 장치를 사용하여 pH=2.5-4, T=70-8$0^{\circ}C$, 0.02M $Zn^{2+}$ 1x$10^{-4}$M TeO$_{2}$, 0.2M $K_{2}$SO$_{4}$조건에서 -0.800 Vs~-0.975 V 범위의 전압(V$_{a}$ )에 걸쳐 실험하였다. ITO박막을 기판으로 사용하여 cyclic voltammogram을 작성한 결과 약 -0.50 V 에서 Te환원 peak이 나타났다. Auger electron spectroscopy (AES)로 조성분석한 결과 표면에서 Zn signal이 강하게 나왔고 시편의 두께에 따라 Zn의 signal감소하는 반면 Cd signal은 증가하는 것이 확인되었다. SEM 사진으로부터 ZnTe의 표면이 작은 입자 (0.2$\mu\textrm{m}$ 이하)로 구성되어 있으며 낮은 V$_{a}$ 에서는 입자가 작아지면서 조직이 치밀해짐이 관찰되었다. Optical transmission방법에 의하여 ITO기판위에 입혀진 박막의 밴드갭은 2.5 eV으로 측정되었다. 수용액중의 Cu$_{2+}$와 triethanolamine(TEA)은 산성용액에서 착물형성이 이루어지지 않았으며 1,10-phenanthroline과는 pH=2에서도 착물이 형성되었다.

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The Effect of Zn/Sn Different Raito of InZnSnO Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputtering (RF 마그네트론 스퍼터를 사용하여 증착한 IZTO 박막의 Zn/Sn 비율에 따른 효과)

  • Kim, Ki Hwan;Putri, Maryane;Koo, Chang Young;Lee, Jung-A;Kim, Jeong-Joo;Lee, Hee Young
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.26 no.8
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    • pp.591-596
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    • 2013
  • Indium Zinc Tin Oxide (IZTO) thin films were developed as an alternative to Indium Tin Oxide (ITO) thin films. ITO material which has been acknowledged with its low resistivity and optical transparency of 85-90% has been used as major transparent conducting oxide (TCO) materials. However, due to the limited source, high price, and instability problems at high temperature of indium, many researches has been focused on indium-saving TCO materials. Mason Group of Northwestern University was reported to expand the solubility limit up to 40% by co-doping with 1:1 ratio of $Zn^{+2}$ and $Sn^{+4}$ ions. In this study, the properties of IZTO thin films corresponding to Zn/Sn different ratio were investigated. In addition, the effect of substrate temperature variable to the structural, optical and electrical properties of IZTO thin films was investigated.

Electrical Properties of ZnTe:Cu Films Grown by Hot-Wall Evaporation (열벽 증착(hot-wall evaporaton) 방법으로 성장한 ZnTe:Cu 박막의 전기적 특성)

  • Park, S.G.;Nam, S.G.;O, B.S.;Lee, K.S.
    • Solar Energy
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    • v.17 no.3
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    • pp.51-57
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    • 1997
  • Cu-doped ZnTe thin films have been grown by hot-wall evaporation. The electrical conductivity of the intrinsic ZnTe film was of p-type and as low as $10^{-6}({\Omega}{\cdot}cm)^{-1}$. As the doped Cu concentration was increased, the electrical conductivity was increased. up to $10^2({\Omega}{\cdot}cm)^{-1}$, but the mobility was decreased a little. The heavily doped sample shows the metal-like electrical resistivity.

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The characteristic analysis of TCO/p-layer interface in Amorphous Silicon Solar cell (비정질 실리콘 태양전지에서 투명전도막/p층 계면 특성분석)

  • Lee, Ji-Eun;Lee, Jeong-Chul;O, Byung-Sung;Song, Jin-Soo;Yoon, Kyung-Hoon
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.4
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    • pp.63-68
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    • 2007
  • 유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 실리콘 태양전진에서 전면 투명전도막(TCO)과 p-층의 계면은 태양전지 변환효율에 큰 영향을 미친다. 면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$보다 전기, 광학적으로 우수하고, 안개율 (Haze)높으며, 수소 플라즈마에서 안정성이 높은 특징을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지의 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2$보다 충진율(Fill Factor:F.F)과 $V_{oc}$가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$dml F.F.가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer에 $R=(H_2/SiH_4)=25$로 변화, p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H 인 p-layer 이중 증착에서 $V_{oc}$는 0.95V F.F는 70%이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activiation Energy)를 구해본 결과, ${\mu}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.

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A optimum studies of TCO/p-layer for high Efficiency in Amorphous Silicon Solar cell (비정질 실리콘 태양전지 고효율화를 위한 전면투명전도막/p 최적연구)

  • Lee, Ji-Eun;Lee, Jeong-Chul;Oh, Byung-Seng;Song, Jin-Soo;Yoon, Kyung-Hoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.275-277
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    • 2007
  • 유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 태양전지에서 전면투명전도막(TCO)과 p-layer의 계면이 태양전지의 효율을 내는데 가장 큰 기여를 한다. 전면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$ 보다 전기,광학적으로 우수하고, 안개율(Haze)높으며, 수소 플라즈마에서의 안정성이 높은 특정을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2:F$보다 충진율(Fill factor:F.F)과 V_{\infty}$ 가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$의 F.F가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer 에 R={$H_2/SiH_4$}=25로 변화, p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착에서 Voc는 0.95V F.F는 70% 이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activation Energy)를 구해본 결과, ${\mu$}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.

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An Improvement of the Characteristics of DSSC by Each Layers - II (- Property Improvement and Measuring System) (각 층에 따른 염료감응형 태양전지의 특성 개선 - II (-특성증진 및 측정기를 중심으로))

  • Mah, Jae-Pyung;Park, Chi-Sun
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.10 no.2
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    • pp.65-71
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    • 2011
  • Properties of each layer in DSSC were investigated to improve solar cell characterstics. Also in this study, low costsolar simulator system is fabricated and used. Efficiency of DSSC is better in the case of thinner semiconductive layer, because thick semiconductive layer is acted as resistor. Sc-doped ZnO thin films showed better electrical property by proper donor doping effect. Among the dyes, DSSC containing N719 showed higher efficiency, because N719 have smaller electron affinity and shallow band gap.