• 제목/요약/키워드: tin oxide film

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고분자 기판과 PECVD 절연막에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 특성 분석 (Characteristics of Indium Tin Zinc Oxide Thin Film Transistors with Plastic Substrates)

  • 양대규;김형도;김종헌;김현석
    • 한국재료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.247-253
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    • 2018
  • We examined the characteristics of indium tin zinc oxide (ITZO) thin film transistors (TFTs) on polyimide (PI) substrates for next-generation flexible display application. In this study, the ITZO TFT was fabricated and analyzed with a SiOx/SiNx gate insulator deposited using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) below $350^{\circ}C$. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS) results revealed that the oxygen vacancies and impurities such as H, OH and $H_2O$ increased at ITZO/gate insulator interface. Our study suggests that the hydrogen related impurities existing in the PI and gate insulator were diffused into the channel during the fabrication process. We demonstrate that these impurities and oxygen vacancies in the ITZO channel/gate insulator may cause degradation of the electrical characteristics and bias stability. Therefore, in order to realize high performance oxide TFTs for flexible displays, it is necessary to develop a buffer layer (e.g., $Al_2O_3$) that can sufficiently prevent the diffusion of impurities into the channel.

Electrical Properties of Transparent Indium-Tin-Zinc Oxide Semiconductor for Thin-Film Transistors

  • 이기창;최준혁;한언빈;김돈형;이준형;김정주;허영우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.159-159
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    • 2008
  • 투명전도체 (transparent conducting oxides: TCOs) 는 일반적으로 $10^3\Omega^{-1}Cm^{-1}$의 전도도, 가시광 영역에서 80%이상의 투명성을 가지는 재료로서, 액정 박막 표시 장치(TFT-LCD), 광기전성 소자, 유기 발광 소자, 에너지 절약 창문, 태양전지(sollar cell) 등 전극으로 사용되고 있다. 최근에는 TCO의 전도도특성을 조절하여 반도성특성을 가진 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor: TOS) 을 이용한 박막 트랜지스터 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 실리콘을 기반으로 하는 박막 트랜지스터의 낮은 이동도, 불투명성의 특성을 가지고 있지만, 산화물 박막트랜지스터는 높은 이동도를 발현 할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 산화물을 이용하므로 투명한 특성도 발현 할 수 있어 차세대 디스플레이의 구동소자로서 응용연구가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 박막트랜지스터 channel layer로서의 Indium-Tin-Zinc oxide 적용특성을 조사하였다. Indium, Tin, Zinc 의 혼합비율을 다양하게 조절하여 타겟을 제작하였다. 이를 RF magnetron sputtering 를 이용하여 박막으로 성장시켰으며, 기판으로는 glass 기판을 사용하였다. 박막 성장시 아르곤과 산소의 비율을 다양하게 조절하였다. 성장시킨 박막은 Hall effect, Transmittance, Work function, XRD등을 이용하여 전기적, 광학적, 구조특성을 평가하였다. Indium-Tin-Zinc Oxide(ITZO) 을 channel layer로 사용하여 Thin-film transistor 을 제작하여, TFT의 I-V 및 stability특성을 평가하였다.

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반응성 스퍼트링에 의한 ITO의 형성과 유전체 소성공정중의 특성변화에 관한 연구 (The Effect of Dielectric Firing Process in PDP on the Properties of ITO Prepared by Reactive RF Sputtering)

  • 남상옥;지성원;손제봉;조정수;박정후
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.510-514
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    • 1997
  • The thin film that is electrically conductive and optically transparent is called conductive transparent thin film. ITO(Indium-Tin Oxide) which is a kind of conductive transparent thin film has been widely used in solar cell, transparent electrical heater, selective optical filter, FDP(Flat Display Panel) such as LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) and so on. Especially in PDP, ITO films is used as a transparent electrode in order to maintain discharge and decrease consumption power through the improvement of cell structure. In this study, we prepared ITO by reactive r.f. sputtering with indium-tin(Sn 10wt%) alloy target instead of indium-tin oxide target. The ITO films deposited at low temperature 15$0^{\circ}C$ and 8% $O_2$. Partial pressure showed about 3.6 Ω/$\square$. At the end of firing, the resistance of ITO was decreased, the optical transparence was improved above 90%.

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리튬이온전지용 주석산화물이 도포된 흑연전극의 싸이클 성능 (The Cycling Performance of Graphite Electrode Coated with Tin Oxide for Lithium Ion Battery)

  • 강태혁;김형선;조원일;조병원;주재백
    • 전기화학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.52-56
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    • 2002
  • 졸-겔법을 이용하여 주석산화물을 흑연입자 표면에 도포하고 $400-600^{\circ}C$에서 열처리하여 미세결정구조를 갖는 리튬이온 전지용 주석산화물 전극을 제조하였다. 도포 된 주석산화물의 양은 $2.25 wt\%\~11.1 wt\%$로 조절하여 실험한 결과 주석산 화물의 함량에 따라 방전용량이 증가하고 또한 초기의 비가역 용랑도 증가함을 알 수 있었다. 싸이클에 따른 주석 산화물 전극의 방전용량은 propylene carbonate(PC) 계 전해액에서도 초기 싸이클에서 350mAh/g 이상, 30 싸이클 후 에서는 300mAh/g을 나타낸 반면, 표면개질이 되지 않은 흑연전극의 경우에는 140mAh/g의 방전용량을 나타내었다. 충방전 속도를 C/5에서 C/2로 빠르게 했을 때 주석산화물 전극과 흑연전극의 방전용량은 초기 용량의 $92\%,\;77\%$로 각각 나타났다. 이러한 전극 특성의 향상은 주석산화물이 리튬이온과 반응하여 형성된 리튬 옥사이드$(Li_2O)$부동태 피막이 흑연전극의 탈리 현상을 막고 또한 환원된 주석이 흑연입자간의 전기전도를 원활하게 하여 전극의 전류분포를 향상시키기 때문인 것으로 해석되었다.

Sputtering 방법에 의해 제조된 Sb가 도핑된 주석산화물 박막의 특성에 관한 연구 (Study on Properties of Antimony-doped Tin Oxide Thin Films Prepared by Sputtering)

  • 김층완;김광호;이환수;이혜용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.735-742
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    • 1996
  • Antimony-doped Tin oxide (ATO) thin films were deposited on soda-lime glass substrates by DC magnetron sputtering technique. Effects of DC power film thickness and post heat-treatment on electrical conductivity of ATO film were investigated. Other properties of ATO film such as optical anti-chemical and wear properties were also reported in this work. The obtained ATO films showed electrical resistivities ranging from 5$\times$10-3 $\Omega$cm to 3$\times$10-3 $\Omega$cm with the average optical transparency above 80% in visible wavelength range and excel-lent anti-chemical properties where the electrical resistivity was not changed even after soaking the films in 1M HCl or 1M NaOH solution for 10 days. These properties were found to be related to the crystallinity of ATO film and the films having higher crystallinity showed better properties.

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Nd:YVO4 Laser Patterning of Various Transparent Conductive Oxide Thin Films on Glass Substrate at a Wavelength of 1,064 nm

  • Wang, Jian-Xun;Kwon, Sang Jik;Cho, Eou Sik
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권2호
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    • pp.59-62
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    • 2013
  • At an infra-red (IR) wavelength of 1,064 nm, a diode-pumped Q-switched $Nd:YVO_4$ laser was used for the direct patterning of various transparent conductive oxide (TCO) thin films on glass substrate. With various laser beam conditions, the laser ablation results showed that the indium tin oxide (ITO) film was removed completely. In contrast, zinc oxide (ZnO) film was not etched for any laser beam conditions and indium gallium zinc oxide (IGZO) was only ablated with a low scanning speed. The difference in laser ablation is thought to be due to the crystal structures and the coefficient of thermal expansion (CTE) of ITO, IGZO, and ZnO. The width of the laser-patterned grooves was dependent on the film materials, the repetition rate, and the scanning speed of the laser beam.

저온 E Beam 증착 공정으로 제조된 폴리에테르설폰 유연기판용 ITO 필름 특성 연구 (A Study on Characteristics of Tin-doped Indium Oxide Film for Polyethersulfone Flexible Substrate by Low Temperature E Beam Deposition Process)

  • 류주민;강호종
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.393-400
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    • 2012
  • 광전소자 유연기판으로 사용되는 폴리에테르설폰(PES) 필름 위에 E beam을 이용하여 저온 증착된 indium tin oxide(ITO) 박막 특성을 살펴보았다. 증착 시 기판 온도가 증가함에 따라 저온 열처리 과정에서 ITO 결정화가 잘 이루어져 면 저항의 감소와 투과도가 증가됨을 알 수 있었다. 증착 시 사용된 산소 가스는 ITO의 결정화를 촉진시켜 면 저항 감소와 투과도 증가에 도움을 줌을 확인하였다. PES 기판 표면 거칠기가 증가될수록 증착된 ITO의 결정화가 잘 이루어지지 않으며 이는 면 저항의 증가 및 투과도의 감소 요인으로 작용함을 알 수 있었다.

졸겔법을 이용한 산화주석 박막의 제조에 관한 연구 (Fabrication of Tin(IV) Oxide Film by Sol-gel Method)

  • 이승철;이재호;김영환
    • 전기화학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.15-18
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    • 2000
  • 태양전지의 전극 기판으로 사용되는 전도성 투명 산화주석 박막의 제조 방법에 대하여 연구하였다. 졸겔법을 이용하여 산화 주석 박막을 제조하는 경우에 저가의 공정으로 대면적의 박막을 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 공정 조건의 확립과 전구체의 설정에 중점을 두었다. 전구체 용액을 isopropyl 알코올에 tin isopropoxide를 용해한 용액을 사용하였으며 수화 반응을 억제하기 위하여 triethanolamine(TEA)을 첨가하였다. Corning유리 위에 spinning과 dipping방법을 이용하여 코팅을 하였으며 이후 열처리하여 최종 산화주석 박막을 제조하였다. 이렇게 제조된 박막은 가시광선 영역에서 $90\%$ 이상의 투과도를 보였으며 $0.01\Omega{\cdot}cm$ 이하의 비저항을 나타냈다

An ITO/Au/ITO Thin Film Gas Sensor for Methanol Detection at Room Temperature

  • Jeong, Cheol-Woo;Shin, Chang-Ho;Kim, Dae-Il;Chae, Joo-Hyun;Kim, Yu-Sung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권2호
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    • pp.77-80
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    • 2010
  • Indium tin oxide (ITO) films with a 5 nm thick Au interlayer were prepared on glass substrates. The effects of the Au interlayer on the gas sensitivity for detecting methanol vapors were investigated at room temperature. The conductivity of the film sensor increased upon exposure to methanol vapor and the sensitivity also increased proportionally with the methanol vapor concentration. In terms of the sensitivity measurements, the ITO film sensor with an Au interlayer shows a higher sensitivity than that of the conventional ITO film sensor. This approach is promising in gaining improvement in the performance of ITO gas sensors used for the detection of methanol vapor at room temperature.

다층박막 코팅된 PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell)용 바이폴라 플레이트 (Multi-film coated bipolar plates for PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) application)

  • 전광연;윤영훈;차인수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.646-648
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    • 2008
  • The multi-films of a metallic film and a transparent conducting oxide (TCO, indium-tin oxide, ITO) film were formed on the stainless steel 316 and 304 plates by a sputtering method and an E-beam method and then the external metallic region of the stainless steel bipolar plates was converted into the metal nitride films through an annealing process. The multi-film formed on the stainless steel bipolar plates showed the XRD patterns of the typical indium-tin oxide, the metallic phase and the metal substrate and the external nitride film. The XRD pattern of the thin film on the bipolar plates modified showed two metal nitride phases of CrN and $Cr_2N$ compound. Surface microstructural morphology of the multi-film deposited bipolar plates was observed by AFM and FE-SEM. The electrical resistivity of the stainless steel bipolar plates modified was evaluated.

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