• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.36-43
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• 2000

휘발성염기질소가스 중에서 TMA 가스의 선택성을 향상시키고 동작온도가 낮고 저농도에서 감도가 높은 반도체가스센서를 제작하기 위해 ZnO에 촉매불순물 $Al_2O_3$, $TiO_2$, $In_2O_3$ 및 $V_2O_5$등의 다양한 무게비가 함유된 ZnO계 타겟을 제작한 후 RF 마그네트론 스펏터링법으로 산소분위기에서 박막을 증착시켰다. 센서의 전기적 안정성을 위해 $700^{\circ}C$에서 1시간동안 산소분위기에서 열처리한 ZnO계 박막으로 센서를 제작한 후 DMA(dimethylamine), 암모니아($NH_3$) 및 TMA(trimethylamine) 가스의 감도를 조사하였다. TMA 가스선택성은 DMA 및 암모니아가스에 대한 TMA 가스의 감도비($S_{TMA}/S_{DMA}$, $S_{TMA}/S_{NH3}$)로 정의하였다. $ZnO+Al_2O_3(4\;wt.%)+TiO_2(1\;wt.%)+In_2O_3(1\;wt.%)$ 센서는 160 ppm의 가스농도와 동작온도 $300^{\circ}C$에서 DMA와 암모니아가스에 대한 TMA 가스의 최대 감도비가 각각 5.9와 26을 나타내어 선택성이 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.329.1-329.1
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• 2014

In this paper, we report electrical, optical and structural properties of Al-doped zinc oxide (AZO) thin films deposited at different substrate temperatures and pressures. The films were prepared by radio frequency (RF) magnetron sputtering on glass substrates in argon (Ar) ambient. The X-ray diffraction analysis showed that the AZO films deposited at room temperature (RT) and 20 Pa were mostly oriented along a-axis with preferred orientation along (100) direction. There was an improvement in resistivity ($3.7{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$) transmittance (95%) at constant substrate temperature (RT) and working pressure (20 Pa) using the Hall-effect measurement system and UV-vis spectroscopy, respectively. Our results have promising applications in low-cost transparent electronics, such as the thin-film solar cells and thin-film transistors due to favourable deposition conditions. Furthermore our film deposition method offers a procedure for preparing highly oriented (100) AZO films.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제24권1호
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• pp.43-47
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• 2014

NiO-doped hibonite pigments were synthesized by the solid state method to get stabilized blue color pigment in both oxidation and reduction atmospheres. Optimum substitution condition with NiO for hibonite blue pigment was investigated. Experimental results were comparable to those of previous cobalt-minimization studies performed with other phosphate- or oxide-based cobalt-containing ceramic pigments (having olivine ($Co_2SiO_4$), spinel ($CoAl_2O_4$), or with co-doped willemite ($(Co,Zn)_2SiO_4$) structures). Composition was designed varying the NiO molar ratio increasing with $SnO_2$. The optimum substitution content is 0.93 mole NiO with 0.75mole $SnO_2$. The characteristics of the synthesized pigment were analyzed by XRD, Raman spectroscopy, SEM, and UV-vis. Synthesized pigment was applied to a lime-barium glaze with 10 wt% each and fired at an oxidation atmosphere of $1250^{\circ}C/1h$ and a reducing atmosphere $1240^{\circ}C/1h$. Blue color was obtained with $L^*a^*b^*$ values at 43.39, -6.78, -18.20 under a reducing atmosphere and 41.66, -6.36, -14.7 under and oxidation atmosphere, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.309-310
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• 2006

In this paper, frequency characteristic of FBAR was studied as a function of annealing temperature. we have used Li dopant to enhance electrical properties of ZnO thin film. Li:ZnO thin film was deposited on Al(300 nm)/$SiO_2$(500 nm)/Si($500\;{\mu}m$) and each layer was patterned. Thermal treatment was executed in range of between 300 and $600^{\circ}C$ in $O_2$ ambient. We observed that the resistivity of ZnO is enhanced under the influence of Li doping and return loss in FBAR frequency properties is improved through annealing.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권6호
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• pp.321-323
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• 2013

100 nm thick Ga doped ZnO (GZO) thin films were deposited with DC and RF magnetron sputtering at room temperature on glass substrate and Al coated glass substrate, respectively. and the effect of the Al underlayer on the optical and electrical properties of the GZO films was investigated. As-deposited GZO single layer films had an optical transmittance of 80% in the visible wavelength region, and sheet resistance of 1,516 ${\Omega}/{\Box}$, while the optical and electrical properties of GZO/Al bi-layered films were influenced by the thickness of the Al buffer layer. GZO films with 2 nm thick Al film show a lower sheet resistance of 990 ${\Omega}/{\Box}$, and an optical transmittance of 78%. Based on the figure of merit (FOM), it can be concluded that the thin Al buffer layer effectively increases the performance of GZO films as a transparent and conducting electrode without intentional substrate heating or a post deposition annealing process.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1526-1529
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• 2005

Zinc oxide films have been actively investigated as transparent electrode materials for display. We report the effect of the working pressures on electro-optical properties of Al-doped ZnO thin films deposited by d.c. magnetron sputtering. The resistivity of the ZnO thin films was depended on atomic bombardment effect by working pressure.

• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-5
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• 2012

Al doped ZnO (AZO) thin film was deposited by using Facing Target Sputtering (FTS) system. This work examined the properties of AZO thin film as a function of the substrate temperature. The sputtering targets were 4 inch diameter disks of AZO (ZnO : $Al_2O_3$ = 98 : 2 wt.% ). The properties of electrical, structural and optical were investigated by 4-point probe, Hall effect measurement, x-ray diffractometer (XRD), field-emitting scanning electron microscopy (FE-SEM), and UV/VIS spectrometer. The lowest resistivity of films was $5.67{\times}10^{-4}{\Omega}.cm$ and the average optical transmittance of the films was above 85% in the visible range.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.93-94
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• 2008

양이온 금속원소(Al)와 음이온 할로겐 원소(F) 및 수소를 다중 도핑한 ZnO 박막을 rf 마그네트론 스퍼터를 이용하여 코닝 글라스에 증착하여 도핑량과 진공중에서의 열처리에 따른 전기적 및 광학적 특성에 대하여 고찰하였다. 양이온이 할로겐 및 수소와 동시에 도핑될 시, 금속이온의 농도가 낮은 것이 TCO 박막의 전기적 특성 향상에 유리하게 작용하는 것으로 나타났으며, 동일한 F 함량에 대하여는 수소가 증가할수록 박막의 전기적 특성이 향상되는 것으로 나타났다. 그러나 열처리에 따른 F와 H의 거동은 반대로 나타나서, 최적의 상대적인 도핑 조성이 있음을 시사하였고, 36.2 $cm^2$/Vs의 높은 흘 이동도와 $2.9\times10^{-4}{\Omega}cm$의 낮은 비저항을 가지는 ZnO계 박막의 제조가 가능하였다.