• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권1호
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• pp.163-167
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• 2013

Aluminum doped zinc oxide (AZO) thin films have been prepared on the glass substrates (Corning 1737) by sol-gel dip-coating method employing zinc acetate and aluminum chloride hexahydrate for the transparent conducting oxide (TCO) applications. 1 at% Al was doped to the ZnO thin films. The effects of post-heating temperature on the crystallization, optical and electrical properties of the AZO films have been investigated. Experimental results showed that post-heating temperature affected the microstructure, electrical resistance, and optical transmittance of the AZO films. From the X-ray diffraction analysis, all films have hexagonal wurtzite crystal structure. Optical transmittance spectra of the AZO films exhibited transmittance higher than about 80% within the visible wavelength region and the optical direct band gap ($E_g$) of these films was increased with increasing post-heating temperature. A minimum resistivity of $2.5{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ was observed at $650^{\circ}C$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.123-123
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• 2015

Al doped ZnO(AZO) films as a transparent conductive oxide (TCO) electrode were deposited on glass, polyethylene naphthalate (PEN) and polyethylene terephthalate (PET) at room temperature by a conventional rf-magneton sputtering (CMS) and a facing target sputtering (FTS) using Al2O3 and ZnO targets. In order to investigation of AZO properties, the structural, surface morphology, electrical, and optical characteristics of AZO films were respectively analyzed. The resistivities of AZO films using FTS system were $6.50{\times}10-4{\Omega}{\cdot}cm$ on glass, $7.0{\times}10-4{\Omega}{\cdot}cm$ on PEN, and $7.4{\times}10-4{\Omega}{\cdot}cm$ on PET substrates, while the values of AZO films using CMS system were $7.6{\times}10-4{\Omega}{\cdot}cm$ on glass, $1.20{\times}10-3{\Omega}{\cdot}cm$ on PEN, and $1.58{\times}10-3{\Omega}{\cdot}cm$ on PET substrates. The AZO-films deposited by FTS system showed uniform surface compared to those of the films by CMS system. We thought that the films deposited by FTS system had low stress due to bombardment of high energetic particles during CMS process, resulted in enhanced electrical conductivity and crystalline quality by highly c-axis preferred orientation and closely packed nano-crystalline of AZO films using FTS system.

• 센서학회지
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• 제21권4호
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• pp.263-269
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• 2012

Al doped ZnO(AZO) thin films were deposited at different substrate temperatures by a continuous composition spread(CCS) method. Various compositions of Al doped ZnO thin films deposited at substrate temperatures between 0 and $250^{\circ}C$ were explored to find excellent electrical and optical properties. The AZO thin film deposited at $100^{\circ}C$ had the lowest resistivity, $9{\times}10^{-4}{\Omega}$ cm and its average transmittance at the 400 to 700 nm wavelength region was 92 %. Optimized composition of the AZO thin film which had the lowest resistivity and high transmittance was 3.13 wt% Al doped ZnO.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.168-168
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• 2012

Al doped ZnO (AZO)는 태양전지, 평판 디스플레이, OELD 등 광전자 소자에 적용되는 투명전도막용 재료인 ITO의 대체 재료로서 최근에 가장 각광받고 있는 물질이다. 하지만, $2.5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 낮은 비저항과 90% 이상의 투과도를 갖는 ITO의 비해 AZO의 특성은 아직 부족한 상황이다. 수십 년간 많은 연구자들에 의해 다양한 제조 방법과 공정 조건들로 전기적, 광학적 특성을 향상시키기 위한 노력들이 진행되어 왔다. 하지만 실리콘 반도체와는 달리 II-VI족 물질의 정확한 근본적인 원리는 아직 불분명한 상태이다. 지금까지 AZO의 특성 향상의 원인을 결정립 크기, 주상구조의 우선 방위, 결정성, Zn-O 구조내의 산소 결핍 등의 메커니즘으로 설명해 왔다. 하지만, 본 연구에서는 지금까지 제안된 상기 요인의 변화 없이 전기적, 광학적 특성을 향상시키는 것이 짧은 열처리만으로도 가능했다. AZO 박막의 전기적, 광학적 특성에 큰 영향을 미치는 보다 근본적인 원인은 도핑 효율이다. ZnO 내에 도핑된 Al의 양보다 실제로로 활성화된 Al의 비율을 올리는 것이 중요하다. 본 연구에서 구조적, 조성적 변화 없이 도핑효율을 8.9%에서 66.7%까지 증가시켰으며, 이동도는 박막 표면의 및 결정립계 사이의 과잉산소를 줄임으로서 optical phonon scattering 감소를 통하여 증가시킬 수 있고, 이러한 과잉산소의 감소는 deep level emission을 감소시킴으로서 투과도 증가에도 영향을 준다. 본 연구에서 짧은 열처리를 통해 구조적 변화 없이 도핑효율의 증가만으로 $4.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 90%의 투과도를 갖는 AZO 박막을 제조하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.279-283
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• 2016

In this study, we intended to achieve both antibacterial properties and electromagnetic shielding using the Al-doped ZnO (AZO) films. FTS (Facial Target Sputtering) magnetron sputtering was used for the AZO thin films instead of the conventional RF sputtering because the FTS sputtering could avoid the damage for the plasma as well as fabrication of thin films with a high quality. The 300-nm thick AZO thin films grown on glass substrate showed a resistivity of about $7{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and a transmittance of about 90% at a wavelength of 550 nm. AZO thin films were investigated for the electromagnetic shielding effectiveness measured by 2-port network method at 1.5 ~ 3 GHz. The AZO (300 nm)/glass films showed an EMI shielding effectiveness of approximately 27 dB. An antibacterial effect was measured by the film attachment method (JIS Z 2801). The percent reductions of bacteria by AZO films were 99.99668% and 99.99999% against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, respectively.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1474-1476
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• 2005

ZnO:Al(AZO) has been investigated for the photovoltaic cell or TCO(Transparent Conductive Oxide) of the display, because it has good electrical and optical properties. In this study, the ZnO:Al(AZO) thin film prepared on variation of substrate temperature by FTS(Facing Targets Sputtering) system. In case of TCO, because resistivity and roughness values affect the lighting of the OLED, their factors are very important. Therefore, in this paper, the electrical and optical properties of the AZO thin film were investigated with the deposition conditions and its roughness was investigated on variation of the substrate temperature. In results, AZO thin film deposited with the transmittance over 80% and the resistivity was reduced from $1.36{\times}10^{-3}$ [O-cm] to $4{\times}10^{-4}$ [O-cm] with increasing the substrate temperature from R.T to $200[^{\circ}C]$. Especially, we could obtain the resistivity $4{\times}10^{-4}$ [O-cm] of AZO thin film prepared at working pressure 1[mTorr], input current 0.4[A] and substrate temperature $200[^{\circ}C]$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권7호
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• pp.8-16
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• 2010

본 연구에서는 산소분압조건이 radio 주파수(RF) 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 Al이 도핑된 ZnO (AZO) 박막의 성질에 미치는 영향을 조사하였다. Hall, photoluminescence (PL), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 측정들은 0.9의 산소분압으로 증착된 AZO 박막의 경우 p형 전도도를 나타내었지만 반면에 0 - 0.6 범위의 산소분압으로 증착된 AZO 박막의 경우는 n형 전도도가 관찰 되었다는 것을 보여주고 있다. 또한 PL 및 XPS 결과는 zinc vacancies 와 oxygen interstitials등과 같은 억셉터 같은 결함들이 0.9의 산소분압으로 증착된 AZO 박막 내에서 증가해서 그 결과 p형 전도도의 AZO 박막을 형성하였다는 것을 알려주고 있다. Hall 결과는 0 - 0.6 범위의 산소분압으로 증착된 AZO 박막을 투명 박막 트랜지스터 응용에서 전극층으로 사용할 수 있음을 가리키고 있다. X-ray diffraction 해석으로부터 더 큰 산소분압으로 증착 된 AZO 박막 들이 더 큰 tensile 스트레스 뿐 만 아니라 더 작은 grain 크기를 가지면서 더 악화 된 결정질 특성을 가진다는 사실을 확인 하였는데 이는 증착 도중에 더 많은 산소원자들이 주입되는 것과 관련이 있음을 알 수 있었다. atomic force 마이크로스코프의 연구에서 산소분압을 사용하여 증착된 박막에서 더 완만한 표면 거칠기를 관찰하였는데 산소원자들의 주입이 더 큰 비저항을 초래하였다는 것을 Hall 측정으로도 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권6호
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• pp.476-480
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• 2004

펄스 do 마그네트론 스퍼터링법에 의해 유리 기판 위에 AZO(Al-doped ZnO) 박막을 제조하여 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 위해 l.0 at% Al이 도핑 된 ZnO세라믹 타켓을 사용하였다. XRD 분석을 통하여 30KHz의 펄스 주파수가 인가되었을 때 c축 배향성이 가장 우수하게 나타났고, 표면 형상 분석을 통하여 매우 치밀한 박막이 성장되었음을 알 수 있었다. 증착율은 펄스 주파수가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였고, 30KHz의 펼스 주파수가 인가되었을 때 비저항은 8.67${\times}$$10^{-4}$ $\Omega$-cm의 가장 낮은 비저항을 나타내었으며, UV-vis. 투과율 측정결과, 평균 85% 이상의 높은 투과도를 나타내었다. 이러한 낮은 비저항 및 높은 광 투과도로 볼 때 AZO 박막은 투명 전도성 산화물 박막으로의 응용 가능성을 나타내었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제8권3호
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• pp.57-60
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• 2009

Transparent electrode ZnO:Al(AZO)films were deposited on a PES (polyethersulfone) polymer substrate for thin film solar cells applications. A PES substrate with a thickness of 0.2mm and transmittance > 90% in the visible range was used because it is light weight and can deform easily. AZO thin films were prepared at a fixed DC power, $PO_2\;=\;P(O_2)/[P(O_2)\;+\;P(Ar)]$, and various substrate temperatures. The properties of AZO thin films were examined by X-ray diffraction, UV/VIS spectroscopy, four-point probe, Hall measurements, and field emission scanning electron microscopy. The lowest resistivity of all the films was $4.493\;{\times}\;10^{-4}\;[\Omega-cm]$ and the transmittance was > 80% in the visible range.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.165-168
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• 2004

In this study, AZO(ZnO:Al) thin film were prepared by FTS(Facing Target Sputtering) system. The electrical, optical and crystallographic properties of AZO thin film with $O_2$ gas flow ratio have been investigated. The thickness, transmittance, crystal structure and resistivity of AZO thin film were measured by a-step, UV-VIS spectrometer, XRD and four-point probe, respectively. As a result AZO thin film deposited with the transmittance over 80% and the resistivity about $10^{-1}\Omega-cm$.