• 제목/요약/키워드: ZnS-$SiO_2$

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CdSe/ZnS 나노결정 양자점 Pyrolysis 제조와 발광다이오드 소자로의 응용 (Pyrolysis Synthesis of CdSe/ZnS Nanocrystal Quantum Dots and Their Application to Light-Emitting Diodes)

  • 강승희;키란쿠마르;손기철;허훈회;김경현;허철;김의태
    • 한국재료학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.379-383
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    • 2008
  • We report on the light-emitting diode (LED) characteristics of core-shell CdSe/ZnS nanocrystal quantum dots (QDs) embedded in $TiO_2$thin films on a Si substrate. A simple p-n junction could be formed when nanocrystal QDs on a p-type Si substrate were embedded in ${\sim}5\;nm$ thick $TiO_2$ thin film, which is inherently an n-type semiconductor. The $TiO_2$ thin film was deposited over QDs at $200^{\circ}C$ using plasma-enhanced metallorganic chemical vapor deposition. The LED structure of $TiO_2$/QDs/Si showed typical p-n diode currentvoltage and electroluminescence characteristics. The colloidal core-shell CdSe/ZnS QDs were synthesized via pyrolysis in the range of $220-280^{\circ}C$. Pyrolysis conditions were optimized through systematic studies as functions of synthesis temperature, reaction time, and surfactant amount.

Si 기판위에 형성된 ZnO 나노입자의 열처리 온도변화에 따른 구조적 성질과 전자적 성질에 관한 연구

  • 박근갑;노영수;박경훈;손동익;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.107-107
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    • 2010
  • ZnO는 상온에서 에너지 밴드갭이 3.37 eV 이고 엑시톤 속박에너지가 60 meV 인 넓은 에너지 띠를 가진 반도체이다. ZnO 반도체는 고에너지 영역에서 광투과율 및 에너지 수집율이 큰 특성을 가지고 있기 때문에 단파장 영역에서 작동하는 발광 다이오드나 반도체레이저 소자 응용에 사용되고 있다. 이와 더불어 액정디스플레이, 유기발광소자 및 태양전지에서 투명 산화물 전극으로 많은 응용이 되고 있다. 본 연구에서는 p-type Si 기판 위에 ZnO 나노입자 형성과 구조적 성질과 전자적 성질에 대하여 조사하였다. ZnO 나노입자를 형성하기 위해 ethanol에 zinc acetate dehydrate (5 wt%)을 적절히 분산시킨 $Zn(CH_3COO)_2H_2O\;+\;CH_3OH$ 용액을 스핀 코팅하여 산소 분위기에서 각각 $300^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $700^{\circ}C$$900^{\circ}C$로 각각 2시간 동안 열처리 하였다. X-ray 회절 실험 결과는 열처리 온도에 관계없이 ZnO (0001)의 피크가 관측되었다. 원자힘 현미경 이미지상으로 열처리 온도에 따른 ZnO 나노입자의 표면상태의 변화와 나노입자의 크기의 변화를 확인하였다. X-ray 광전자 분광 스펙트럼 결과는 Zn $2p_{3/2}$와 O 1s의 전자상태 스펙트럼을 분석하여 ZnO 나노입자가 형성됨을 보여주었다. 본 연구를 통하여 용액방법을 사용하여 제작된 ZnO 나노입자의 열처리 온도변화에 따른 구조적 성질과 전자적 성질을 이해하는데 도움을 줄 것이다.

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In-Situ Pulse Laser Annealing 증착에 의한 광학박막의 표면 개선 효과 (Effect of Surface Improvement on Thin Film by In-Situ Laser Annealing Deposition)

  • 이세호;유연석
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.34-40
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    • 2009
  • $MgF_2$, $SiO_2$ 및 ZnS 박막을 물리 증기 증착하는 동안 펄스 레이저(Nd-YAG, 제2고조파 532 nm)로 Annealing 하여 표면 거칠기 특성을 개선하였다. 펄스 반복율이 10 Hz, 펄스폭 5 ns, 파장 532 nm인 펄스레이저로 Annealing한 유리 기판에 증착된 $MgF_2$$SiO_2$ 시료들은 레이저 에너지가 $140\;mJ/cm^2$ 경우에 산란 총량 값이 최소가 되었지만, ZnS 박막의 경우에는 Annealing 레이저광 에너지가 $62\;mJ/cm^2$일 때 산란 총량이 최소값을 나타냈다. AFM을 사용하여 박막시료의 표면 거칠기에 대한 펄스 레이저 Annealing 효과를 측정 하였다. 그 결과는 TIS 측정치와 유사 하여 표면 거칠기는 Annealing 하기위해 조사된 레이저 에너지에 의존 하여 감소하였다.

Electrical and Optical Properties of Al, Si, and Ti-doped ZnO films for transparent conductive oxides(TCOs)

  • 배강;서성보;지승훈;류성원;손선영;김화민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.26-27
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    • 2008
  • 본 연구는 투명전도성전극(TCO)인 ITO를 대체하기 위해 ZnO에 $Al_2O_3$, $SiO_2$, $TiO_2$의 불순물을 도핑하여 박막의 전기적 및 광학적 특성에 관한 연구를 하였다. 불순물 도핑은 2wt.%로 진행 하였고, 동일한 전압과 두께로 그 특성을 비교 하였으며, 특성으로는 UV-Vis를 이용한 광투과율 측정과 광투과율을 이용한 박막의 광학적 밴드갭과 굴절률을 계산 하였다. 전기적 특성으로는 4-Point Probe로 면저항과 비저항값을 측정하였다.

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펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO를 채널층으로 한 박막트랜지스터 (Thin film transistor with pulsed laser deposited ZnO active channel layer)

  • 신백균;김창조;송진호;김소정;김종택;조재신;이백수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1884-1886
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    • 2005
  • KrF 펄스 레이저 증착법(pulsed laser deposition: PLD)으로 ZnO 박막을 증착하여 평판 디스플레이 소자 구동용 박막 트랜지스터(thin film transistor) 소자를 제작하였다. 전도성이 높은 실리콘웨이퍼(c-Si, 하부전극) 기판 위에 LPCVD 법으로 silicon nitride 박막을 절연막으로 형성하고, 다양한 공정 조건에서 펄스 레이저 증착법으로 제작한 ZnO 박막을 증착하여 채널층으로 하였으며, Al 박막을 증착하고 패터닝하여 소스 및 드레인 전극으로 하였다. ZnO 박막의 증착 시에 기판 온도를 다양하게 조절하고 산소 분압을 변화시켜 ZnO 박막의 특성을 조절하였다. 제작된 박막의 표면특성은 AFM(atomic force microscopy)로 분석하고, 결정특성은 XRD(X-ray diffraction)로 조사하였다. ZnO 박막의 전기적 특성은 Hall-van der Pauw 법으로 측정하였고, 광학 투과도(optical transparency)를 UV-visible photometer로 조사하였다. ZnO-TFT 소자는 $10^6$ 수준의 on-off ratio와 $2.4{\sim}6.1cm^2/V{\cdot}s$의 전계효과이동도(field effect mobility)를 보였다.

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Hydrogen Permeation of ZnO-SiC Membranes Encapsulated with SiO2

  • Choi, Hyunji;Hwang, Hyeyoun;Jung, Miewon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.566-569
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    • 2014
  • ZnO and SiC powders were fabricated to make crack-free composite membranes. Parts of some membranes were re-treated with an encapsulation process. These membranes were characterized by XRD, BET, and FE-SEM analyzes. The hydrogen permeation fluxes of the encapsulated and heat-treated membranes after encapsulation were observed using Sievert's type equipment. Values were measured at 1 bar with increasing temperatures. The obtained values of encapsulated and further heat-treated membrane at 298 K were $4.20{\times}10^{-6}$ and $8.64{\times}10^{-5}mol/m^2sPa$, respectively.

$BaTiO_3$/$Si_3$$N_4$ 이중절연막 구조의 교류구동형 ZnS:Mn 박막 EL 표시 조자의 특성 (The Properties of ZnS:Mn AC TFEL Device with $BaTiO_3$/$Si_3$$N_4$ Insulating Thin Film)

  • 송만호;윤기현;이윤희;한택상;오명환
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권9호
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    • pp.121-127
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    • 1994
  • The capability for application of rf magnetron sputterred and post annealed BaTiO$_{3}$ thin films in dielectrics AC drived TFELD(thin film electroluminescent device) was investigated. The dielectric constant of the thin films slightly increased up to about 25 with increase fothe post annealing temperature in the range of 210$^{\circ}C$-480$^{\circ}C$. The dielectric loss was about 0.005-0.01 except for the high frequency range above 100kHz and nearly independent on post annealing temperature. The BaTiO$_{3}$ thin film used for TFELD was annealed at 480.deg. C and Si$_{3}$N$_{4}$ thin film was inserted between BaTiO$_{3}$, lower dielecrics and ZnS:Mn, phosphor layer for stable driving of the device and for fear of interdiffusion. Regardless of the frequency of the applied sine wave voltage, the threshold voltage of the prepared TFELD was 65volt and saturated brightness was about 3000cd/m$^{2}$ at 130volt(2kHz sine wave), 65volt above V$_{TH}$.

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$Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계 Glass-Ceramics에 있어서 Bulk Crystallization에 관한 연구 (The Study on the Bulk Crystallization in $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$ Glass-Ceramics)

  • 강원호;이정호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.20-32
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    • 1992
  • $Na_2O-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2$계를 기본조성으로 하여 $Na_2O$$Li_2O 0.05wt%, $K_2O$를, CaO에 MgO 12.0wt%, ZnO 6.0%를 각각 치환하여 조성을 선정하였다. 기본 유리조성의 결정상은 wollastonite이고, 치환된 조성들은 diopside, diopside.tremolite의 혼정이 나타났다. $Na_2O$$Li_2O$로 치환한 시편은 열팽창계수가 감소하였지만 CaO를 ZnO로 치환한 시편은 열팽창 계수가 증가하였다. 곡강도에 있어서는 치환에 따라 모두 증가시켰다. 핵행성제로 $ZrO_2$CaF_2$를 각각 1~2wt%의 변화를 시켜본 결과 핵형성제 $ZnO_2$$CaF_2$가 1:1, 1:2인 시편은 $1000~1050^{\circ}C$온도에서 급격한 결정성장을 보였으며 1:2시편이 가장 낮은 열팽창 계수값을 나타냈다. 곡강도는 모두 $1000~1050^{\circ}C$의 결정화 온도 범위에서 높은 강도를 나타내었다. 결정화에 필요한 활성화 에너지는 Ozawa와 Kissinger식으로 plot하여 각각 55.24kcal/mol과 53.05kcal/mol이다.

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Electrical Properties of V-I Curve of p-ZnO:Al/n-ZnO:Al Junction Fabricate by RF Magnetron Sputtering

  • Jin, Hu-Jie;So, Soon-Jin;Song, Min-Jong;Park, Choon-Bae
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.408-409
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    • 2007
  • Al-doped p-type ZnO films were fabricated on n-Si (100) and homo-buffer layers in pure oxygen at $450^{\circ}C$ by RF magnetron sputtering. Target was ZnO ceramic mixed with 2wt% $Al_2O_3$. XRD spectra show that the Al-doped ZnO thin films have ZnO crystal structure and homo-buffer layers are beneficial to Al-doped ZnO films to grow along c-axis. Hall Effect experiments with Van der Pauw configuration show that p-type carrier concentrations are ranged from $1.66{\times}10^{16}\;to\;4.04{\times}10^{18}cm^{-3}$, mobilities from 0.194 to $2.3cm^2V^{-1}s^{-1}$ and resistivities from 7.97 to $18.4{\Omega}cm$. P-type sample has density of $5.40cm^{-3}$ which is smaller than theoretically calculated value of $5.67cm^{-3}$. XPS spectra show that O1s has O-O and Zn-O structures and A12p has only Al-O structure. P-ZnO:Al/n-ZnO:Al junctions were fabricated by magnetron sputtering. V-I curves show that the p-n junctions have rectifying characteristics.

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