• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.424-424
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• 2008

Dye-sensitized Solar Cell (DSC) is a new type of solar cell by using photocatalytic properties of $TiO_2$. The electric potential distribution in DSCs has played a major role in the operation of such cells. Models based on a built-in electric field which sets the upper limit for the open circuit voltage(Voc) and/or the possibility of a Schottky barrier at the interface between the mesoporous wide band gap semiconductor and the transparent conducting substrate have been presented. $TiO_2$ thin films were deposited on the FTO substrate by Nd:YAG Pulsed Laser Deposition(PLD) at room temperature and post-deposition annealing at $500^{\circ}C$ in flowing $O_2$ atmosphere for 1 hour. The structural properties of $TiO_2$ thin films have investigated by X-ray diffraction(XRD) and atomic force microscope(AFM). Thickness of $TiO_2$ thin films were controlled deference deposition time and measurement by scanning electron microscope(SEM). Then we manufactured a DSC unit cells and I-V and efficiency were tested using solar simulator.

• Current Photovoltaic Research
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• 제1권2호
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• pp.115-121
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• 2013

ZnO film has been used for CIGS solar cells as a buffer layer as itself or by doping Mg and Sn; ZnO film also has been used as a transparent conducting layer by doping Al or B for solar cells. Since ZnO itself is a host material for many applications it is necessary to understand the electrical and optical properties of ZnO film itself with various preparation conditions. We prepared ZnO films by converting ZnS precursor into ZnO film by thermal annealing. ZnO film was formed at low temperature as low as $500^{\circ}C$ by annealing a ZnS precursor layer in air. In the air annealing, the electrical resistivity decreased monotonically with increasing annealing temperature; the intensity of the green photoluminescence at 505 nm increased up to $750^{\circ}C$ annealing. The electrical resistivity further decreased and the intensity of green emission also increased in reducing atmospheres. The results suggest that deep-level defects originated by oxygen vacancy enhanced green emission, which reduce light transmittance and enhance the recombination of electrons in conduction band and holes in valence. More oxidizing environment is necessary to obtain defect-free ZnO film for higher transparency.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권1호
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• pp.112-115
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• 2010

Transparent conducting undoped and Al impurity doped ZnO films were deposited on glass substrate by spin coat technique using 24 days aged ZnO precursor solution with solution of ethanol and diethanolamine. The films were characterized by UV-Visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), electrical resistivity ($\rho$), carrier concentration (n), and hall mobility ($\mu$) measurements. XRD data show that the deposited film shows polycrystalline nature with hexagonal wurtzite structure with preferential orientation along (002) crystal plane. The SEM images show that surface morphology, porosity and grain sizes are affected by doping concentration. The Al doped samples show high transmittance and better resistivity. With increasing Al concentration only mild change in optical band gap is observed. Optical properties are not affected by aging of parent solution. A lowest resistivity ($8.5 \times 10^{-2}$ ohm cm) is observed at 2 atomic percent (at.%) Al. With further increase in Al concentration, the resistivity started to increase significantly. The decrease resistivity with increasing Al concentration can be attributed to increase in both carrier concentration and hall mobility.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.644-647
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• 2006

Indium zinc oxide (IZO) 박막이 radio frequency reactive magnetron sputtering 방법을 이용하여 증착되었으며 여러 가지 공정변수 중에서 $O_{2}$ 농도와 증착 후에 열처리 온도를 선택하여 박막의 광학적, 전기적 그리고 구조적인 특성을 조사하였다. $O_{2}$ 농도가 증가할수록 IZO 박막의 증착속도는 감소하였고 저항도는 증가하였으며 투과도는 약간 증가하는 경향을 보였다. Atomic force microscopy 분석의 결과로부터, 순수한 아르곤에서 증착된 박막의 표면이 가장 거칠었고 $O_{2}$가 첨가된 조건에서 증착된 박막들은 덜 거칠었다. 순수한 아르곤의 조건에서 증착된 IZO 박막들을 각각 250, 350, 그리고 $450^{\circ}C$에서 열처리하였다. 투과도와 저항도는 순수한 아르곤 조건에서 증착된 시료에서 가장 낮게 나타났고 $250^{\circ}C$의 열처리 온도까지 낮은 저항도가 유지되었다. 박막의 표면은 높은 온도에서 열처리된 시료일수록 더 매끄러운 표면을 가졌다. X-ray diffraction 결과를 통해서 높은 온도에서 열처리된 시료일수록 박막의 결정화가 잘 이루어진 것을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.27-28
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• 2014

투명전극이란 전기 전도도를 갖는 동시에 가시광선 영역에서 빛을 투과하는 성질을 가지는 소재이다. 일반적으로 가시광선 영역(380nm~780nm)에서 80%이상의 광 투과도를 가지며, 비저항이 $10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$ 이하, optical band gap 이 3.3 eV 이상인 물질을 TCO(Transparent Conducting oxide)라고 한다. 현재까지 국내의 TCO 관련 연구는 터치패널, 디스플레이, 태양전지 등 광전자분야에서 가장 널리 사용되고 있는 ITO(Sn:In2O3)에 치중되어 있으며, 관련 연구도 거의 디스플레이 맞춤형 연구개발이 주류를 이루어왔다. ITO가 전기전도성이 우수하고 동시에 가시광선 영역에서의 투과율도 80%이상으로 전기적, 광학적 특성이 우수하다는 장점을 가지고 있으나, In의 희소성으로 인한 고가격, 유독성, 접착력 문제 때문에 이를 대체하기 위해 제조원가가 ITO에 비하여 월등히 저렴하고 내화학성과 내마모성이 우수하면서도, 가시광선 영역에서의 광투과율이 80%이상으로 좋다는 $SnO_2$에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 적절한 dopant를 첨가하여 $SnO_2$자체의 높은 광학적 투과도를 유지하면서 전기전도성을 더 높일수 있고, 투명전극이 가져야 할 고온 안정성을 가지고 있으며 비독성이고 수소 플라즈마에 대한 내성이 더 클 뿐만 아니라 저온에서 성장이 가능하다. $SnO_2$의 전기 전도도를 높이기 위한 Al, In, Ga, B와 같은 3족 원소가 $SnO_2$의 n형 dopant로 널리 사용되고 있다. 그 중 Al은 반응성이 커서 박막 증착 중에 산화되기 쉬운 반면, 전기적 특성 및 광학적 특성의 향상을 이룰 수 있다. 본 연구에서는 Rf Sputtering법을 사용하여 quartz기판 위에 다층박막 형태의 투명전도막을 제작한 후, 열처리를 수행, 이에 의한 다층박막 내 계면간 상호확산 현상을 이용하여 투명 전도막의 특성변화를 관찰하였다. 박막의 구조적 특성은 XRD장비를 사용하여 분석하였으며, 전기적, 광학적 특성은 각각 표면저항기, 홀 측정 장비, 그리고 UV-VIS-NI를 사용하여 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.587-591
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• 1998

마이크로 웨이브를 보조 여기원으로 사용한 직류 magnetron 스퍼터링법으로 Aluminum이 2wt% 포함되어 있는 Zn:Al 합금타겟을 사용하여 AZO(Aluminum doped zinc oxide) 투명 전도막을 제막하였고 그 영향을 조사하였다. 타겟인가 전압이 420V에서 증착된 막의 투과율, 비저항 그리고 증착속도는 각각 50~70%, $5.5{\times}10^{-3}{\Omega}$cm 그리고 6,000$\AA\textrm{mm}^2$/J 이었다. 이 막을 40$0^{\circ}C$에서 30분간의 열처리하면 광투과율은 80% 이상으로 열처리전에 비해 향상되었으며 전도도는 2배 이상 향상되어 비저항값이 $2.0{\times}10^{-3}{\Omega}$cm인 막을 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1461-1462
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• 2011

In this paper, in order to obtain the excellent transparent conducting film with low resistivity and high optical transmittance for dye sensitized solar cell, ITiO thin films were deposited on Corning glass substrate by rf magnetron sputtering method. The effects of the discharge power and gas pressure on the electrical and optical properties were investigated experimentally. Particularly in order to lower the electrical resistivity, the effect of heat treatment and bias voltage on the morphological properties of ITiO thin film were also studied and discussed. The concentration ratio (%) for In, Ti, and O was 27 : 2 : 42. The electrical resistivity of $2{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$ and 90% of optical transmittance were obtained under the conditions of 5mTorr of gas pressure, 300W of discharge power, $300^{\circ}C$ of substrate temperature.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1270-1271
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• 2008

Effects of thin ZnO/Mg interlayers on electrical and optical properties between p-GaN and ITO were characterized for its application to GaN-LEDs. The ZnO and Mg layers were deposited to have various thicknesses (1${\sim}$6nm for ZnO and 1${\sim}$2nm for Mg) by sputtering. After RTA process, the atomic migration between Mg and ZnO and the formation of Ga vacancy were observed from SIMS depth profile, resulting in the increase of hole concentration and the reduction of band bending at the surface region of p-GaN. The sample using ZnO(2nm)/Mg(2nm) interlayer produced the lowest contact resistance with SBH(Schottky barrier height) of 0.576 eV and the transmittance higher than 83% at a wavelength of 460nm when annealed at 500$^{\circ}C$ for 3min in air ambient.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.90-90
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• 2011

Transparent conducting oxide (TCO) films have been intensively utilized in the electric applications, such as, displays, lightings and solar cells due to the good electric conductivity with an excellent transmittance of the visible light. We, herein present an excellent Al-doped ZnO film (AZO), which has been fabricated by co-sputtering method. An as-deposited AZO film had an optical transmittance of 84.78% at 550 nm and a resistivity of $7.8{\times}10^{-3}{\Omega}cm$. A rapid annealing process significantly improved the optical transmittance and electrical resistivity of the AZO film to 99.67% and $1{\times}10^{-3}{\Omega}cm$, respectively. The fabricated AZO film was fabricated for a metal-semiconductor-metal (MSM) structure. The AZO film-embedding MSM device was highly responsive to a UV light.

• 한국재료학회지
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• 제5권3호
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• pp.280-287
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• 1995

첨가제로 $Al_{2}$$O_{3}$가 포함된 ZnO 소결체가 타깃을 이용하여 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 Al이 첨가된 ZnO박막을 증착하고, 타깃에 첨가된 $Al_{2}$$O_{3}$의 농도와 증착시 스퍼터링장치내의 기판위치에 따른 박막의 물성 변화를 고찰하였다. 타깃의 $Al_{2}$$O_{3}$ 첨가농도가 2wt%인 경우에 비저항치 8 $\times$ $10_{-3}$ $\Omega$-cm인 박막이 증차되었다. 또한 $Al_{2}$$O_{3}$가 2wt%이상 첨가된 경우는 모든 Al이 박막내부에서 Zn를 치환하여 전자주게로의 역할을 하지 못하고, 오히려 치환되지 못한 Al원자의 중성 불순물 산란효과에 의해 박막의 비저항이 증가하였다. 타깃의 마모영역 위에서 증착된 Al을 첨가한 ZnO 박막은 그 영역 KR에서 증착된 박막보다 높은 비저항값을 나타냈으며, 이는 큰 에너지를 가지는 산소입자의 충돌에 기인한 것으로 여겨진다.