• 제목/요약/키워드: magnetron sputter

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DC/RF Magnetron Co-Sputter를 이용하여 성막한 유기 태양 전지용 Si-Doped $In_2O_3$ (ISO) 박막의 특성 연구

  • 이혜민;강신비;정권범;김한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.327-327
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    • 2013
  • 본 연구에서는 $SiO_2$ Target과 $In_2O_3$ Target으로 co-sputtering방법을 이용해 증착한 Si-doped $In_2O_3$ (ISO) 박막의 Si 도핑 농도에 따른 전기적, 광학적, 구조적 특성에 대해 연구하였고, 이를 유기태양 전지(OPVs) 에 적용함으로써 그 가능성을 타진하였다. $In_2O_3$ target의 DC power를 100 W로 고정시킨 채 $SiO_2$ target의 RF power 크기를 20~60 W 변화시키면서 상온에서 실험을 진행한 결과 최적 조건은 박막의 두께가 200 nm일 때 Working pressure는 3 mTorr이고, RF power는 50 W이었다. 이 조건으로 제작된 ISO 박막은 550 nm에서 81.51%의 광투과율과 51.91 Ohm/sq.의 비교적 낮은 면저항이 나타남을 Hall measurement 및 UV/Vis spectroscopy 분석을 통해 알 수 있었다. 또한 X-ray diffraction 분석법과 Transmission Electron Microscope 분석법을 통해 $SiO_2$ 도핑 power가 50 W 이상으로 증가할 경우 ISO 박막의 결정성이 감소하여 완벽한 비정질상의 ISO 투명박막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 비정질 특성을 갖는 ISO 투명 전극을 이용하여 유기 박막형 태양전지를 제작한 결과 Voc (0.576 V), Jsc (7.671 mA/$cm^2$), FF (62.96%), PCE (2.78%)의 특성을 나타냄으로서 co-sputtering 공정을 통해 최적화된 ISO 박막을 유기 박막형 태양전지에 적용함으로써 광전소자로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

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ZnO 박막과 유전체 박막으로 구성된 이중구조의 물성 및 표면 탄성파 특성 (A Study on SAW Properties of Bilayer Thin Film Structure Composed of ZnO and Dielectric Thin Films)

  • 이용의;김형준
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.134-140
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    • 1995
  • Glass/SiNx/ZnO 적층 박막구조의 SAW 특성 변화를 분석하였다. ZnO 박막은 rf magnetron sputter를 이용하여, 산소를 반응성 가스로 Ar과 함께 진공챔버내에 주입시켜 증착하였고, 주로 산소량에 따른 박막의 특성변화를 관찰하였다. 산소분압은 ZnO 박막의 증착속도 및 결정성에 많은 영향을 주고 있었으며, rocking curve의 결과에 의하면 (002) 배향성을 가진 ZnO 박막의 c-축 수직도가 Ar과 산소의 유량비가 67/33에서 가장 좋은 2.17도를 보여주고 있다. 이 값은 ZnO 박막을 압전요소로 사용하기에 충분한 조건이다. SiNx의 두께를 7000Å, ZnO 박막의 두께를 5μm로 한 glass/SiNx/Al/ZnO의 박막 적층 구조의 SAW 특성을 보면 ZnO/glass 구조와 비교시 SAW 속도가 최대 2.2%까지 증가했음을 알 수 있었다.

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DC 마그네트론 스퍼터를 이용한 ITO 투명도전막 특성 (Characteristics of ITO Transparent Conductive Oxide by DC Magnetron Sputter Methode)

  • 조기택;최현;양승호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.269-269
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    • 2007
  • 최근 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 품질향상을 위한 연구가 활발히 진행중이며 또한, 부품 소재 개발에 박차를 가하고 있다. 대형 평판디스플레이 중 낮은 전력소모와 광시야각이 우수한 TFT-LCD가 각광받고 있다. TFT-LCD 소자의 투명전극으로 사용되기 위해서는 면저항 10~1k Ohm/sq., 광투과율 85% 이상의 특성이 요구되며 ITO(Indium Tin Oxide의 약자) 타겟을 스퍼터링한 박막이 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 $In_2O_3$ 나노 분말 제조 공법으로 제작된 ITO 타겟을 사용하여 양산성 및 대형화에 적합한 DC 마그네트론 스퍼터 방식으로 투명전극을 제조하였다. 일반적으로 사용되는 고정식 DC 마그네트론 스퍼터 방식은 타겟표면에 재증착(back deposition)되는 저급산화물로 인해 이물 또는 노즐(Nodule) 이 형성되고 이로 인해 비이상적이고 불안정한 방전 플라즈마가 박막의 특성을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동식 DC 마그네트론 스퍼터 방식을 채택하였으며 대형 타겟을 이용한 대형화 기판 제작과 안정적인 sputter yield로 인해 uniformity가 우수한 ITO 박막을 제조하였다. ITO 박막의 저면저항 고투과율 특성을 구현하기 위해 공정변수인 산소분압, 전류밀도(DC power) 그리고 증착온도에 따른 ITO 박막의 미세조직과 결정성을 관찰하였으며 전기적 특성을 분석하였다.

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RF sputter로 증착된 ZnO:Al 박막의 Rapid Thermal Annealing 처리에 따른 구조개선 및 전기적 특성 (Structural evolution and electrical property of RF sputter-deposited ZnO:Al film by rapid thermal annealing process)

  • 박경석;이규석;이성욱;박민우;곽동주;임동건
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.466-467
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    • 2005
  • Al doped zinc oxide films (ZnO:Al) were deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering from a ZnO target mixed with 2 wt% $Al_2O_3$. The as-deposited ZnO:Al films were rapid-thermal annealed. Electrical properties and structural evolution of the films, as annealed by rapid thermal process (RTP), were studied and compared with the films annealed by conventional annealing process. RTP, the (002) peak intensity increases and the electrical resistivity decreases by 20%, after RT annealing. The effects of RT annealing on the structural evolution and electrical properties of RF sputtered films were further discussed and compared also with the films deposited by DC magnetron sputtering.

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전자빔 후 처리를 이용한 유연성 태양전지용 AZO 박막의 특성 향상에 관한 연구

  • 이학민;황진예;남상훈;김혁;김용환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.191.1-191.1
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    • 2013
  • 현재 산업계 전반적으로 사용되고 있는 박막형 태양전지 투명 전도막의 재료로는 ITO 와 Al, In, Ga, B, Si, F 등으로 도핑된 ZnO 박막이 사용되고 있으며, 그 중에서도 Al 이 도핑된 ZnO 박막은 넓은 밴드갭을 가진 n-type 반도체로서, 적외선 및 가시광 영역에서의 높은 투과성과 우수한 전도성을 가지며, 고온에서 안정된 전기적 특성, 낮은 원가 등의 장점을 지녀 그 응용 연구가 활발히 이루어지고 있다 [1]. 본 연구에서는 RF magnetron Sputter 법을 이용하여 Flexible 기판 위에 AZO 박막을 증착하였다. 실험변수로는 RF power, Pressure등을 이용하였고, 최적조건에서의 박막의 투과도는 90%이상, 면저항은 30 ${\Omega}/{\square}$ 이하를 나타내었다. 그리고 (주)인포비온에서 원천기술을 갖고있는 EBA technology를 이용하여 후처리 하여 전기적, 광학적, 구조적인 특성의 변화를 관찰하였다. AZO 박막의 두께를 측정하기 위해 ${\alpha}-step$과 SEM을 이용하였고, 투과도는 UV-Vis spectrometer를 사용하여 박막의 투과도 변화를 관찰 하였다. 전기적인 특성은 4-Point probe를 이용하여 측정하였다. 또한, 박막의 결정성과 거칠기의 변화는 XRD(X-ray Diffraction)와 원자간력현미경(Atomic Force Microscope; AFM) 을 이용하여 측정하였으며, 전기 광학적 특성 변화는 Figure Of Merit(FOM) 수치로 분석하였다. 본 연구에서 AZO 박막의 특성은 EBA 조사 후 특성의 향상이 이루어지는 것을 관찰할 수 있었다.

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RF magnetron sputtering 방법을 이용하여 제작된 PTFE 박막의 발수성 분석

  • 윤현오;서성보;김지환;김미선;류성원;박승환;김화민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.123-123
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    • 2009
  • In our experiment, a PTFE was sputter-coated on substrates to induce water-repellent properties and the RF-magnetron sputtering method for fabrication of PTFE film is used due to the advantages of the simple process, time saving, environmentally friendly, insulating property, and a good adhesion property to substrates. As a result of the correlation between surface roughness of PTFE films and contact angle with water, we found that the roughness surfaces are proportioned to contact angles related to low interfacial energy.

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RF magnetron sputtering법으로 ZnO박막 제조시 기판온도에 따른 c축 배향성에 관한 연구 (A study on c-axis preferred orientation at a various substrate temperature of ZnO thin film deposited by RF magnetron sputtering)

  • 이종덕;송준태
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권2호
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    • pp.196-203
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    • 1996
  • The highly c-axis oriented zinc oxide thin films were deposited on Sapphire(0001) substrates by reactive RF magnetron sputtering. The characteristics of zinc oxide thin films on RF power, substrate-target distance, and substrate temperature were investigated by XRD, SEM and EDX analyses. The physical characteristics of zinc oxide thin films changed with various deposition conditions. The higher substrate temperatures were, The better crystallinity of zinc oxide thin films. The highly c-axis oriented zinc oxide thin films were obtained at sputter pressure 5mTorr, rf power 200W, substrate temperature 350.deg. C, substrate-target distance 5.5cm. In these conditions, the resistivity of zinc oxide thin films deposited on pt/sapphire was 12.196*10$^{9}$ [.ohm.cm].

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RF Magnetron Sputter에 의해 제조된 ITO/Ag/AZO 다층박막의 전기적.광학적 특성

  • 김민환;안진형;김상호
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.51-55
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    • 2006
  • ITO/Ag/AZO and AZ0/Ag/ITO multi-layer films deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering have a much better electrical properties than ITO and AZO single-layer films. The multi-layer structure was consisted of three layers of ITO, Ag and AZO. The optimum working pressure of AZO layers deposition was determined to be $1.0{\times}10^{-2}$ torr for high optical transmittance and good electrical conductivity. The electrical and optical properties of sub/IT0/Ag/AZO were higher than those of sub/AZ0/Ag/ITO multi-layer films.

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Effect of substrate temperature on the properties of aluminum doped zinc oxide by DC magnetron sputtering

  • Koo, Hong-Mo;Kim, Se-Hyun;Moon, Yeon-Keon;Park, Jong-Wang;Jeong, Chang-Ho
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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    • pp.1542-1545
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    • 2005
  • Transparent conducting aluminum-doped zinc oxide (AZO) thin films have been deposited on corning 1737 glass by DC magnetron sputter. The structural, electrical and optical properties of the films were investigated as a function of various substrate temperatures. AZO thin films were fabricated by dc magnetron sputtering with AZO ceramic target $(Al_2O_3: 2wt %)$. The obtained films were poly crystalline with a hexagonal wurtzite structure and preferentially oriented in the (002) crystallographic direction. The lowest resistivity is $6.0{\times}10^{-4}$ Ocm with the carrier concentration of $2.694{\times}10^{20}\;cm^{-3}$ and Hall mobility of $20.426cm^2/Vs$. The average transmittance in the visible range was above 90%.

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RF Magnetron Sputtering 법으로 제조된 AIN 박막에 관한 연구 (A study on the AIN thin films fabricated by RF magnetron sputtering)

  • 남창길;최승우;천희곤;조동율
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.44-49
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    • 1997
  • 반응성 RF 스퍼터링 장치에 반응성 질소와 작업가스 아르곤을 동시에 주입하면서 Al을 스퍼터링하여 AIN박막을 형성하였다. polycarbonate기판이나 이 디스크 표면 위의 micron크기의 pregroove형태의 손상이 일어나지 않을 정도의 저온의 저온을 유지키 위하여 플라즈마(plasma) 자체 온도($100^{\circ}C$이하)로 가열하면서 silicon과 glass기판 위에 AIN박막을 증착시켰다. 여러 증착변수 변화에 따른 박막의 결정성, 단면형상 및 굴절율 변화 등을 분석 하였다.

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