• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.97-98
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• 2007

DC magnetron sputtering법을 이용하여 다양한 $Al_2O_3:$ 함량비( 1, 2, 3 wt%)를 가진 고밀도 세라믹 타겟을 사용하여 기판온도 $RT{\sim}300^{\circ}C$에서 AZO박막을 제작하였다. $Al_2O_3:$함량 및 기판온도의 증가에 따라 AZO박막의 결정성은 향상됨을 확인할 수 있었다. 결과적으로 기판온도 $300^{\circ}C$에서 $Al_2O_3:$ 3 wt%를 함유한 AZO 타겟을 사용하여 증착한 AZO박막은 가시광 영역에서 85%이상의 높은 투과율과 $7.8{\times}10^{-4}{\Omega}cm$의 비저항 값을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.145-146
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• 2012

Al이 2wt% 첨가된 AZO(Al-doped ZnO) 타겟을 기판을 가열한 대향 타겟 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 수소 유량에 따라 유리기판 위에 AZO 박막을 증착하였다. 수소 유량에 따른 AZO 박막내의 carrier concentration와 mobility의 변화를 확인하였으며 박막내 crystallinity와 grain size의 변화를 확인하였다. 증착된 AZO 박막 특성의 구조적, 전기적, 광학적 변화조사하고 비저항 및 광투과도 등을 분석하여 투명전극용으로 적합한지 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.129-132
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• 2005

투명전극용 AZO 박막을 RF 마그네트론 스퍼터로 낮은 온도에서 제조하였다. Al을 도핑한 ZnO 박막을 유리위에 증착하였고, AZO의 구조적, 전기적 그리고 광학적 특성을 조사하였다. 증착된 박막은 hexagonal wurtzite 구조를 가진 다결정계이다. 이 박막은 가시광선 영역에서 $90.7\%$ 이상의 투과율을 보였고, 가장 낮은 비저항 값은 $5.86{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$이었다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.6
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• pp.1067-1072
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• 2023

We prepared AZO (Al₂O₃ : 3 wt %) thin films according to the substrate temperature using the pulsed laser deposition method and the structural, electrical, and optical properties of the thin films were investigated. The AZO thin film deposited at 400℃ showed the best (002) orientation and the FWHM was 0.38°. As a result of the investigation of electrical properties, it was confirmed that the carrier concentration and mobility increased and the resistivity decreased as the substrate temperature increased. The average transmittance in the visible light region showed a high value of 85% or more regardless of the substrate temperature. The Burstein-Moss effect, in which the carrier concentration would increase with increasing substrate temperature thereby widening the energy band gap, was also observed. The resistivity and the figure of merit of the AZO thin film deposited at a substrate temperature of 400℃ were 6.77 × 10^-4 Ω·cm and 1.02 × 10⁴ Ω^-1·cm^-1 respectively, showing the best value.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.357-357
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• 2012

박막트랜지스터의 전극으로 Au, Ag, Mo, ITO와 같은 물질들이 이미 많이 연구되어 왔으며, 투명 Source/Drain 전극을 활용한 물질로는 ITO에 초점이 맞춰져 왔다. 하지만 ITO의 높은 가격과 Indium의 인체 유해한 독성 때문에 ITO를 대체하는 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 Al이 도핑된 ZnO (AZO) 는 가시광 영역에서 85% 이상의 높은 투과율과 높은 전도성, 낮은 비저항으로 다양한 광전소자의 전극과 윈도우 물질로 많은 응용 가능성을 보여주고 있다. 본 실험에서는 고 품질의 박막성장이 가능하고, 박막의 두께를 세밀하게 조절할 수 있는 Pulsed Laser Deposition (PLD) 을 이용하여 온도변화에 따라 AZO 박막을 성장시키고 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 또한 온도변화가 AZO 박막 특성에 미치는 영향을 분석하여 Source/Drain 전극으로 사용하기 위한 조건을 최적화하였고, 실제 투명박막트랜지스터 제작을 통해 소자의 I-V Curve 와 Transfer 특성을 확인하고, Transfer Length Method 방법을 이용하여 투명박막트랜지스터의 접촉저항, 채널 비저항 등을 확인해 보았다. 소결된 타겟으로는 99.99%의 순도를 갖는 ZnO-$Al_2O_3$ (98:2 wt%) 타겟을 이용하였으며, 장비조건으로는 355 nm의 파장대역을 갖는 Nd:YAG 레이저를 사용하였고, 실험변수로는 온도범위 RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 실험을 진행하였다. AZO 박막의 구조적, 전기적 특성을 분석하기 위해 각각 X-Ray Diffraction (XRD), Hall measurement 장비를 사용하였으며, 광학적 특성을 분석하기 위한 투과도의 측정은 UV-Visible spectrophotometer 장비를 사용하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.2
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• pp.15-20
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• 2010

In this study, AZO (Al: 3 wt%) thin films have been prepared on PES Plastic substrates at various working pressure (5~20 mTorr), $O_2$ gas flow rate(0~3%) and the fixed substrate temperature of 200 f by using the RF magnetron sputtering and their optical and electrical properties have been studied. The XRD measurement shows that AZO thin films exhibit c-axis preferred orientation. From the results of AFM measurements, it is known that the lowest surface roughness (3.49 nm) is obtained for the AZO thin film fabricated at 5 mTorr of working pressure and 3% of $O_2$ gas flow rate. The optical transmittance of AZO thin films is measured as 80% in the visible region. We observe that the energy band gap of AZO thin films increases with decreasing the working pressure and the $O_2$ gas flow rate. This phenomenon is due to the Burstein-Moss effect. Hall measurement shows that the maximum carrier concentration ($2.63\;{\times}\;10^{20}\;cm^{-3}$) and the minimum resistivity ($4.35\;{\times}\;10^{-3}\;{\Omega}cm$) are obtained for the AZO thin film fabricated at 5mTorr of working pressure and 0% of $O_2$ gas flow rate.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.4
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• pp.66-72
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• 2010

In this paper, AZO thin film was deposited on polyethylene terephthalate(PET) substrate by r. f. magnetron sputtering method from a ZnO target mixed with 2[wt%] Al2O3. The flexible film-typed dye sensitized solar cell(F-DSC) was fabricated and photo-electric conversion efficiency was investigated. The results showed that the minimum resistivity and the maximum deposition rate of AZO conducting film were recorded as $1.8{\times}10^{-3}[{\Omega}{\cdot}cm]$ and 25.5[nm/min], respectively at r.f. power of 220[W]. From the analysis of XPS data an improvement of electrical resistivity or an increase in carrier concentration with increasing sputtering power may be related to the generation of lattice imperfections as a result of increasing component ratio of O1s/Zn2p, which generates donor carriers or active growth of crystalline grain. The photo-electric conversion efficiency of F-DSC with AZO conducting electrode was over 2.79[%], which was comparable as that with commercially available ITO electrode.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.2
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• pp.105-109
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• 2007

In this paper, we fabricated TCO (transparent conductive oxide) electrode on flexible substrate in order to study effects of electrical and optical properties according to Al-doped ZnO(AZO) film thickness. The thickness of film was from 100 nm to 500 nm and was controlled by changing deposition time. We used High Resolution X-ray Diffractometer (HR-XRD) to analyze crystal structure and UV-visible spectrophotometer to measure property of optical transmittance, respectively. The surface images are obtained by using ESEM (Environment Scanning Electron Microscopy). In this experiment, all the AZO films deposited on flexible substrate show high transmittance over 90% and especially in the films with 400 nm and 500 nm thickness, the resistivity ($4.5{\times}10^{-3}\;{\Omega}-cm$) and optical bandgap energy (3.61 eV) are superior to the other films.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.24-24
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• 2009

투명전극 (TCO Transparent Conductive Oxide)은 Solar cell, Touch panel, Sensor 등 많은 분야에 이용되어지고 있다. ZnO 그리고 $SnO_2$는 ITO룰 대체하기 위하여 오래전부터 연구가 되어지고 있다. 하지만 ZnO가 가지고 있는 많은 장점에도 불구하고 ITO를 대체하기 위한 전기적 특성이 충분하지 않다. 따라서 ZnO에 Al를 도핑하는 등 다양한 연구가 진행되어왔다. 본 실험은 우수한 광학특성 및 전기적 (10-5) 특성을 확보하기 위하여 AZO/Ag/AZO 다층박막구조 형성하였다. 또한 염료감응 태양전지에 적용하기 위하여 다층박막구조를 이용한 안정성 테스트를 진행하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.62.1-62.1
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• 2011

현재 상용화된 LED 또는 태양전지 등의 투명전극(TCO, transparent couducting oxide)재료로 높은 전기전도도와 광투과도를 갖는 ITO (Indium Tin Oxide)가 많이 채택되고 있다. 그러나 이에 사용되는 Indium의 단가가 높다는 문제점이 있어 이를 대체하기 위한 물질의 연구가 많이 이루어지고 있다. 특히 Aluminum을 doping한 ZnO (AZO)는 우수한 전기적, 광학적 특성 등으로 인해 ITO를 대체할 차세대 TCO 물질로 각광받고 있다. 본 연구에서는 sol-gel법을 및 direct patterning법을 이용하여 moth-eye 패턴을 포함하는 AZO 박막을 제작하였다. AZO sol을 제작하기 위하여 2-methoxyethanol, zinc acetate dihydrate 및 doping source로 aluminum nitrate nonahydrate를 사용하였다. 또한 광추출 향상 효과를 갖는 moth-eye 구조의 master stamp를 Polydimethyl siloxane(PDMS)를 이용하여 역상 moth-eye 구조의 mold를 복제하였으며, 이 복제된 mold와 제작된 AZO sol을 이용한 direct patterning법을 통해 나노급 moth-eye 구조를 갖는 AZO 투명전극층을 형성하였다. 제작된 moth-eye 구조를 갖는 AZO 투명전극층의 전기적 특성 평가를 위해, 4-point probe 측정 및 Hall measurement를 시행하였으며, 광학적 특성을 확인하기 위하여 UV-Visable spectrometer를 이용하여 투과도를 측정하였다. 본 연구를 통해 현재 상용화된 광전자 소자에 사용되고 있는 ITO 투명전극을 대체할 차세대 투명전극으로써 AZO 박막의 가능성을 확인하였다.