• 제목/요약/키워드: $TiO_{2}$-$SnO_{2}$

검색결과 254건 처리시간 0.035초

A Study on Thermal Stability of Ga-doped ZnO Thin Films with a $TiO_2$ Barrier Layer

  • Park, On-Jeon;Song, Sang-Woo;Lee, Kyung-Ju;Roh, Ji-Hyung;Kim, Hwan-Sun;Moon, Byung-Moo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.434-436
    • /
    • 2013
  • Ga-doped ZnO (GZO) was substitutes of the SnO2:F films on soda lime glass substrate in the photovoltaic devices such as CIGS, CdTe and DSSC due to good properties and low cost. However, it was reported that the electrical resistivity of GZO is unstable above $300^{\circ}C$ in air atmosphere. To improve thermal stability of GZO thin films at high temperature above $300^{\circ}C$ an $TiO_2$ thin film was deposited on the top of GZO thin films as a barrier layer by Pulsed Laser Deposition (PLD) method. $TiO_2$ thin films were deposited at various thicknesses from 25 nm to 100 nm. Subsequently, these films were annealed at temperature of $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$ in air atmosphere for 20 min. The XRD measurement results showed all the films had a preferentially oriented ( 0 0 2 ) peak, and the intensity of ( 0 0 2 ) peak nearly did not change both GZO (300 nm) single layer and $TiO_2$ (50 nm)/GZO (300 nm) double layer. The resistivity of GZO (300 nm) single layer increased from $7.6{\times}10^{-4}{\Omega}m$ (RT) to $7.7{\times}10^{-2}{\Omega}m$ ($500^{\circ}C$). However, in the case of the $TiO_2$ (50 nm)/GZO (300 nm) double layer, resistivity showed small change from $7.9{\times}10^{-4}{\Omega}m$ (RT) to $5.2{\times}10^{-3}{\Omega}m$ ($500^{\circ}C$). Meanwhile, the average transmittance of all the films exceeded 80% in the visible spectrum, which suggests that these films will be suitable for photovoltaic devices.

  • PDF

Anatase $TiO_2$ Doped ITO Electrodes for Organic Photovoltaics

  • 임종욱;최윤영;조충기;최광혁;김한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
    • /
    • pp.231-231
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 co-sputtering 시스템을 이용하여 아나타세 TiO2의 도핑 농도 변화에 따른 다성분계 TiO2-ITO (TITO) 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성 변화 및 급속 열처리(RTA) 공정에 따른 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 실험을 위해 아나타세 TiO2 타겟과 ITO 타겟(10 wt% $SnO_2$ doped $In_2O_3$)이 tilted cathode에 장착되었으며, ITO 타겟의 인가전류를 120 W로 고정한 채 아나타세 TiO2 타겟의 인가전류를 증가시킴으로써 도핑 농도를 변화하였다. 제작된 TITO 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 특성 평가를 위해 four-point probe measurement, Hall effect measurement, UV/Vis. spectrometry, scanning electron microscopy (SEM) 이용하여 각각의 특성을 분석하였다. 상온에서 제작된 TITO의 경우 최적화된 $TiO_2$ 인가전류 100W에서 460.8 ohm/sq. 의 전기적 특성과 가시광선 영역 400~550 nm에서 85% 이상의 광학적 투과율을 확보할 수 있었다. 뿐만 아니라 상온에서 최적화된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 시 600$^{\circ}C$ 급속 열처리 조건에서 매우 낮은 25.94 ohm/sq.면저항, $5.1{\times}10^{-4}$ ohm-cm 비저항과 81% 투과율을 확보할 수 있었다. 아나타세 $TiO_2$가 도핑된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 공정에도 불구하고 매우 평탄한 표면을 나타냄을 SEM 이미지를 통하여 확인할 수 있었다. 이러한 TITO 투명 전극의 우수한 전기적, 광학적, 구조적 특성은 indium saving 투명 전극으로써 고가 ITO 박막의 대치가능성을 나타낸다.

  • PDF

Pulsed Laser Deposition 방법으로 증착된 ZnSnO3 압전 박막의 성장과 특성 평가 (Fabrication and Properties of ZnSnO3 Piezoelectric Films Deposited by a Pulsed Laser Deposition)

  • 박병주;윤순길
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.18-21
    • /
    • 2014
  • Because the Pb-based piezoelectric materials showed problems such as an environmental pollution. lead-free $O_3$ materials were studied in the present study. The $O_3$ thin films were deposited at $640^{\circ}C$ on $Pt/Ti/SiO_2$ substrate by pulsed laser deposition (PLD) and were annealed for 5 min at $750^{\circ}C$ using rapid thermal annealing (RTA) in nitrogen atmosphere. Samples annealed at $750^{\circ}C$ showed a smooth morphology and an improvement of the dielectric and leakage properties, as compared with as-grown samples. However, electrical properties of the $O_3$ thin films obtained in the present study should be improved for piezoelectric applications.

Stability Improvement of Amorphous-InGaZnO Thin-Film-Transistors Based SnO2 Extended-Gate Filed-Effect-Transistor Using Microwave Annealing

  • 이인규;임철민;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.420-420
    • /
    • 2014
  • 최근, 과학 기술이 발달함에 따라 현장에서의 실시간 검사 및 자가 지단 등 질병 치유에 대한 사람들의 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 의료, 환경, 산업과 같은 많은 분야에서 바이오 센서에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, EGFET는 전해질 속의 각종 이온 농도를 전기적으로 측정하는 바이오 센서로, 외부 환경으로부터 안전하고, 제작이 쉬우며, 재활용이 가능하여 비용을 절감 할 수 있다는 장점을 가지고 있다 [1]. EGFET는 감지부와 FET부로 분리된 구조를 가지고 있으며, 감지부의 감지막으로는 Al2O3, HfO2, $TiO_2$, SnO2 와 같은 다양한 물질들이 사용되고 있다. 그 중, SnO2는 우수한 감도와 안정성을 가지고 있는 물질로 추가적인 열처리 공정 없이도 우수한 감지 특성을 나타내기 때문에 본 연구에서 감지막으로 사용하였다. 한편, EGFETs 의 FET부로는 기존의 비정질 실리콘 TFTs 에 비해 10배 이상의 높은 이동도와 온/오프 전류비를 갖는 InGaZnO 를 채널층으로 사용한 TFTs 를 사용하였다. a-IGZO 는 넓은 밴드 갭으로 인해 가시광 영역에서 투명하며, 향후 투명 바이오센서 제작 시, 물질들 사이의 반응을 전기적 신호뿐만 아니라 광학적인 분석 방법으로도 검출이 가능하기에 고 신뢰성을 갖는 센서의 제작이 가능할 것으로 기대된다. 한편, a-IGZO TFTs 의 경우 우수한 전기적 특성을 나타냄에도 불구하고 소자 동작 시 문턱 전압이 불안정하다는 단점이 있으며 [2], 이러한 문제의 개선과 향후 투명 기판 위에서의 소자 제작을 위해서는 저온 열처리 공정이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 저온 열처리 공정인 u-wave 열처리를 통하여 a-IGZO TFTs 의 전기적 특성 및 안정성을 향상시켰으며, 9.51 [$cm2/V{\cdot}s$]의 이동도와 135 [mV/dec] 의 SS값, 0.99 [V]의 문턱 전압, 1.18E+08의 온/오프 전류 비를 갖는 고성능 스위칭 TFTs 를 제작하였다. 최종적으로, 제작된 a-IGZO TFTs 를 SnO2 감지막을 갖는 EGFETs 에 적용함으로써 우수한 감지 특성과 안정성을 갖는 바이오 센서를 제작하였다.

  • PDF

Fe$_2$O$_3$계 NTC thermistor의 첨가물 영향 (The effects of dopant additions on the NTC thermistor based on Fe$_2$O$_3$)

  • 강희복;이동희;김상영;한성진;성영권
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 1989년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.93-96
    • /
    • 1989
  • NTC thermistor was prepared by adding TiO$_2$and MnO$_2$on Fe$_2$O$_3$and the effects of additions were investigated. And the effects of compating pressure, sintering temperature, and sintering time were also experimented. Fe$_2$O$_3$is insulator in stoichiometric state and will be semiconductor by introducing Ti$^{+4}$, Sn$^{+4}$. These semiconducting material will show large negative temperature coeffecients and can be used as NTC thermistor.tor.

  • PDF

(Zr,Sn)$TiO_4$계 세라믹스를 이용한 PCS용 송,수신 대역통과 필터의 설계 및 구현 (Design and implementation of Tx and Rx band pass filter for personal communication services using (Zr,Sn)$TiO_4$ system ceramics)

  • 윤중락;이헌용
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
    • /
    • 제9권9호
    • /
    • pp.933-941
    • /
    • 1996
  • In this study, the Tx(Transmitting) and Rx(Receiving) band pass filter for personal communication services was constructed and designed using .lambda./4 TEM mode dielectric resonators. Band pass filter was composed of ceramics resonators which has been developed using ($Zr_{0.65}$,$Sn_{0.35}$) $Ti_{1.04}$ $O_{4.04}$ ceramic and Unloaded-Q ( $Q_{o}$) of .lambda./4 TEM mode dielectric resonator with inner hole size 0.9mm and external size 3mm using silver electrode is 354.5 at 1.95GHz. For the band pass filter design and construction, the design theory and simulation results of band pass filter using J-inverter theory have been studied. The parameters which are evaluated by design theory are practically applied to the filter construction and the simulation results are in agreement with the measured results after fine tunnings.s.s.s.s.s.

  • PDF

Long-term stabilized metal oxide-doped SnO2 sensors

  • 박미옥;최순돈;민봉기;임준우
    • 센서학회지
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.295-302
    • /
    • 2008
  • $TiO_2,\;ZrO_2$, and $SiO_2$ were added in the concentration of 1 - 3 wt.% to improve long-term stability for the $SnO2$ thick film gas sensor. Short-term sensor resistances up to 90 h were measured to investigate the stabilization time of initial resistance in air. Long-term resistance drifts in air and in gas to 5000 ppm methane for the sensors annealed at $750^{\circ}C$ for 1 h and continuously heated at an operating temperature of $400^{\circ}C$ were also measured up to 90 days at an interval of 1 day. The long-term drifts in methane sensitivity for the three metal oxide-doped $SnO2$ sensors are closely related to methane sensitivity level, catalytic activity, and long-term drift in sensor resistance in air. Those stabilities are mainly discussed in terms of oxidation state and catalytic activity.

A comparative study on the flux pinning properties of Zr-doped YBCO film with those of Sn-doped one prepared by metal-organic deposition

  • Choi, S.M.;Shin, G.M.;Joo, Y.S.;Yoo, S.I.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.15-20
    • /
    • 2013
  • We investigated the flux pinning properties of both 10 mol% Zr-and Sn-doped $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) films with the same thickness of ~350 nm for a comparative purpose. The films were prepared on the $SrTiO_3$ (STO) single crystal substrate by the metal-organic deposition (MOD) process. Compared with Sn-doped YBCO film, Zr-doped one exhibited a significant enhancement in the critical current density ($J_c$) and pinning force density ($F_p$). The anisotropic $J_{c,min}/J_{c,max}$ ratio in the field-angle dependence of $J_c$ at 77 K for 1 T was also improved from 0.23 for Sn-doped YBCO to 0.39 for Zr-doped YBCO. Thus, the highest magnetic $J_c$ values of 9.0 and $2.9MA/cm^2$ with the maximum $F_p$ ($F_{p,max}$) values of 19 and $5GN/m^3$ at 65 and 77 K for H // c, respectively, could be achieved from Zr-doped YBCO film. The stronger pinning effect in Zr-doped YBCO film is attributable to smaller $BaZrO_3$ (BZO) nanoparticles (the average size ${\approx}28.4$ nm) than $YBa_2SnO_{5.5}$ (YBSO) nanoparticles (the average size ${\approx}45.0$ nm) incorporated in Sn-doped YBCO film since smaller nanoparticles can generate more defects acting as effective flux pinning sites due to larger incoherent interfacial area for the same doping concentration.

Taguchi 실험 계획법에 의한 CH3SH 반도체 악취 가스 센서의 개발 (Development of a Semiconductor Odor Gas Sensor for the Measurement of CH3SH with Taguchi Experimental Design)

  • 김선태;최일환
    • 한국대기환경학회지
    • /
    • 제20권6호
    • /
    • pp.783-792
    • /
    • 2004
  • In this study, a thick-film semiconductor odor gas sensor for the detection of $CH_3$SH was developed using SnO$_2$ as the main substrate and was investigated in terms of its sensitivity and reaction time. In the process of manufacturing the sensor, Taguchi's design of experiment (DOE) was applied to analyze the effects of a variety of parameters, including the substrate, the additives and the fabrication conditions, systematically and effectively. Eight trials of experiments could be possible using the 27 orthogonal array for the seven factors and two levels of condition, which originally demands 128 trials of experiments without DOE. The additives of Sb$_2$O$_{5}$ and PdCl$_2$ with the H$_2$PtCl$_{6}$ ㆍ6$H_2O$ catalyst were appeared to be important factors to improve the sensitivity, and CuO, TiO$_2$, V$_2$O$_{5}$ and PdO were less important. In addition, TiO$_2$, V$_2$O$_{5}$ and PdO would improve the reaction time of a sensor, and CuO, Sb$_2$O$_{5}$, PdCl$_2$ and H$_2$PtCl$_{6}$ㆍ6$H_2O$ were negligible. Being evaluated simultaneously in terms of both sensitivity and reaction time, the sensor showed the higher performance with the addition of TiO$_2$ and PdO, but the opposite results with the addition of CuO, V$_2$O$_{5}$, Sb$_2$O$_{5}$ and PdCl$_2$. The amount of additives were superior in the case of 1% than 4%. H$_2$PtCl$_{6}$ㆍ6$H_2O$ would play an important role for the increase of sensor performance as a catalyst.nce as a catalyst.

Sb-doped SnO2를 코팅한 도전성 섬유의 제조 (Fabrication of the Conductive Fiber Coated Sb-doped SnO2 Layer)

  • 김홍대;최진삼;신동우
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제39권4호
    • /
    • pp.386-393
    • /
    • 2002
  • 본 연구는 티탄산칼륨 섬유(K2O·$nTiO_2$)를 제조한 후, 도전율이 우수한 Sb-doped $SnO_2$(ATO: Antimony Tin Oxide)를 티탄산 칼륨 섬유에 코팅하는 기술을 개발하는데 목적이 있다. 티탄산칼륨 섬유는 서냉 소성법으로 제조하였으며 섬유의 평균 길이는 $15{\mu}m$, 평균 직경은 $0.5{\mu}m$이었다. ATO를 졸-겔법, 공침법, 균일침전법등 세가지 방법으로 티탄산칼륨 섬유에 코팅 하였으며 ATO 코팅된 티탄산칼륨 섬유는 ATO 함량(5∼70 wt%), Sb 함량(0∼20 wt%), 온도($450∼800^{\circ}C$), 수세 여부 및 회수(3∼4회) 등을 변화 시키며 비저항 변화를 관찰하였다. 공침법의 경우 ATO 함량이 30wt%에서 103${\Omega}$·cm 낮은 비저항을 나타내었으며, 그 이상의 함량에서는 거의 일정한 값($60{\Omega}{\cdot}cm∼90{\Omega}{\cdot}$cm)을 보였다.