• 한국진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.257-261
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• 2013

RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Al 도핑 ZnO 박막을 공정 압력에 따라 증착하고 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. 공정 압력 의 최적화를 위해 공정압력을 0.07 Torr, 0.02 Torr, 그리고 0.007 Torr로 변화하였다. 공정압력이 감소하면서, Al 도핑 ZnO 박막의 결정성은 향상되었고 표면 거칠기도 감소하였다. 모든 Al 도핑 ZnO 박막은 가시광선 영역(400~800 nm)에서 80% 이상 투과도를 보였다. 0.007 Torr의 공정 압력에서 가장 좋은 전기적 특성을 보였는데 이는 표면거칠기 감소에 따른 산소 흡착이 감소하여 나타난 현상으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.392-392
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• 2011

현재의 태양전지에 사용되는 wafer는 원가저감을 위해 점점 얇아지고 있는 추세이다. 하지만 wafer가 얇아질수록 장파장 영역의 광자는 충분히 활용할 수 없게 된다. 대부분의 광자는 50um 지점에 도달하였을 때 그 역할을 다하고 소멸하게 되며, 특히 800nm 이상의 장파장에 대한 generation rate는 wafer 두께에 따라 급격한 차이를 보이게 된다. 따라서 장파장 영역의 광자를 효율적으로 사용할 뿐만 아니라 원가 저감을 위해 더욱 얇아지고 있는 추세의 wafer의 장파장 이용을 보상하기 위해서 TCO를 이용한 back-reflector의 역할은 가장 좋은 해결책이 될 것이다. 본 연구에서는 Macleod를 이용하여 ZnO, Al-doped ZnO, TiN, TiO2와 같은 다양한 TCO 물질에 대한 다양한 simulation을 실시 하여 reflectance 특성을 알아보았다. 상기 simulation결과로써 Al-doped ZnO가 가장 reflectance 특성이 좋게 나타났었으며 이를 이종접합 태양전지에 적용하여 광학적 및 전기적 특성 변화에 대해서 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권1호
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• pp.50-55
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• 2008

졸-겔 공정을 이용하여 유리기판 위에 Al-doped ZnO(AZO) 박막을 제조하였고, AZO 박막의 특성에 대하여 Al 전구체 종류 및 post-annealing 온도가 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. AZO 박막 제조용 졸은 zinc acetate, EtOH, MEA 등을 사용하여 제조하였고, Al doping 을 위한 전구체로는 aluminum nitrate 와 aluminum chloride 를 사용하였다. Sol 내의 Zn 농도는 0.5 mol/l 로 하였고, Al doping 양은 Zn 대비 1 at%로 고정하였다. 유리기판 위에 졸을 spin-coating 한 후 $550^{\circ}C$에서 2 시간 동안 열처리한 후, $N_2$와 $H_2$의 비가 9 : 1인 환원 분위기 내에서 $300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C$인 온도에서 2시간 동안 post-annealing을 진행하였다. 제조된 AZO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성은 XRD, FE-SEM, AFM, Hall effect measurement system 및 UV-Visible spectroscopy를 이용하여 분석하였다. Al 전구체로서 aluminum nitrate 를 사용한 경우가 aluminum chloride 를 사용하여 제조한 AZO 박막보다 우수한 광학적, 전기적 특성을 나타내었으며, post-annealing 온도가 증가함에 따라 비저항과 투과율은 감소하였다. $500^{\circ}C$에서 post-annealing한 AZO 박막의 전기비저항 값은 $2{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$이었고, 투과율은 $300^{\circ}C$에서 91%로 가장 높게 나타났다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.189-194
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• 1999

고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 순수한 ZnO 박막 및 Al이 포핑된 ZnO(AZO) 박막의 열처리온도 및 열처리분위기에 따른 전기적 및 광학적 특성을 4점 측정법 및 Hall 효과 측정법을 통한 비저항의 측정과 광투과도의 측정을 통하여 조사하였다. 대기중에서 열처리된 ZnO 박막 및 ZnO:Al 박막은 각각 $200^{\circ}C$ 및 $300^{\circ}C$에서 비저항이 현저하게 증가하였으며 수소 플라즈마 분위기에서 열처리된 ZnO 박막은 $500^{\circ}C$의 열처리온도에서 약 1승 정도 비저항이 증가하였으나 ZnO:Al 박막은 열처리온도에 무관하게 비저항이 거의 일정하였다. 550 nm 에서 측정된 광투과도는 90% 정도로 시편의 불순물도핑, 열처리온도 및 열처리분위기에 무관하게 일정한 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.177-181
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• 2011

We have studied structural, optical, and electrical properties of the Al-doped ZnO (AZO) thin films being usable in transparent conducting oxides. The AZO thin films were deposited on the corning 1737 glass plate by the RF magnetron sputtering system. To find optimal properties of AZO for transparent conducting oxides, the RF power in sputtering process was varied as 40 W, 60 W, and 80 W, respectively. As RF power increased, the crystallinity of AZO thin film was decreased, the optical bandgap of AZO thin film increased. The transmittance of the film was over 80% in the visible light range regardless of the changes in RF power. The measurement of Hall effect characterizes the whole thin film as n-type, and the electrical property was improved with increasing RF power. The structural, optical, and electrical properties of the AZO thin films were affected by Al dopant content in AZO thin film.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.568-571
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• 2005

Highly transparent ZnO films with low resistivity for thin film solar cell applications were fabricated at low temperature by rf magnetron sputtering. Al-doped ZnO films were deposited on glass substrates at a substrate temperature of $200^{\circ}C$. electrical and optical properties of the ZnO:Al films were investigated in terms of the reparation conditions. The transmittance of the ZnO:Al films in the visible range is 90 %. The lowest resistivity of the ZnO:Al films is about $5.7\times10^{-4}$ $\Omega$ cm at the Al content of 2.5 wt% with the film thickness of 500 nm. After deposition, the smooth surface of ZnO:Al films were etched in diluted HCl (0.5%) to investigate the variation of electrical and surface morphology properties due to an textured surface.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.43-46
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• 2011

In this study, we investigated the effects of the post Ar plasma treatment at different RF powers for various durations on electrical, structural, and optical properties of relatively thin Al-doped zinc oxide films. The sheet resistance was observed to decrease rapidly for the first 5min, beyond which the resistance apparently saturated. As the RF power increased, the grain size and the interplanar distance of (002) planes also increased. The observed decrease in sheet resistance was stated to be a consequence of Al and/or Zn interstitials as well as grain growth. It was also found that Ar plasma treatment increased the transmittance of Al-doped zinc oxide films in most of the visible light range below the blue light.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.261.2-261.2
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• 2013

에너지 갭이 큰 ZnO 반도체는 빛 투과율이 우수하여 투명성이 좋으며 화학적으로 안정된 구조를 가지고 있어 전자소자 및 광소자 응용에 대단히 유용하다. 일반적으로 화학 기상증착, 전자빔증착과 전기화학증착법을 사용하여 ZnO 나노 구조를 제작하고 있다. 여러 가지 증착 방법 중에서 전기화학증착방법은 낮은 온도와 진공 공정이 필요하지 않으며 대면적 공정이 가능하고 빠른 성장 속도로 나노구조를 효과적으로 성장할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 전기화학증착법을 이용하여 Indium Tin Oxide (ITO) 기판위에 Al 도핑된 ZnO 나노세선 성장시키고 성장시간에 따라 형성한 ZnO 나노세선의 구조적 성질을 조사하였다. ZnO 나노세선을 성장하기 위하여 zinc nitrate와 potassium chloride를 각각 0.1 M을 용해한 용액을 사용하였다. 전기화학증착방법을 사용하여 제작한 ITO 기판 위에 성장시킨 ZnO 나노세선 위에 전극을 제작하고 전류-전압 특성을 측정하였다. Al-doped ZnO 나노세선의 성장되는 조건을 Al 농도별로 0 wt%, 1 wt%, 2 wt% 및 5 wt% 씩 증가시키면서 ZnO 나노세선의 구조적 특성을 분석하였다. X-선회절 (X-ray diffraction; XRD) 실험 결과를 통해 ZnO 나노세선이 성장함을 확인하였고, 성장 시간이 길어짐에 따라 (101) 성장방향의 XRD 피크의 세기가 증가하였다. 전기화학증착시 Al 도핑 농도 증가에 따라 ZnO 나노세선의 지름이 200 nm에서 300 nm로 변화하는 것을 주사전자현미경으로 관측하였다. 이 실험 결과는 전기화학증착방법을 사용하여 제작한 ZnO 나노세선의 Al 도핑 농도에 따른 구조적 특성들을 최적화하여 소자제작에 응용하는데 도움이 됨을 보여주고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제22권5호
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• pp.237-242
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• 2012

We report on the NO gas sensing properties of Al-doped zinc oxide-carbon nanotube (ZnO-CNT) wire-like layered composites fabricated by coaxially coating Al-doped ZnO thin films on randomly oriented single-walled carbon nanotubes. We were able to wrap thin ZnO layers around the CNTs using the pulsed laser deposition method, forming wire-like nanostructures of ZnO-CNT. Microstructural observations revealed an ultrathin wire-like structure with a diameter of several tens of nm. Gas sensors based on ZnO-CNT wire-like layered composites were found to exhibit a novel sensing capability that originated from the genuine characteristics of the composites. Specifically, it was observed by measured gas sensing characteristics that the gas sensors based on ZnO-CNT layered composites showed a very high sensitivity of above 1,500% for NO gas in dry air at an optimal operating temperature of $200^{\circ}C$; the sensors also showed a low NO gas detection limit at a sub-ppm level in dry air. The enhanced gas sensing properties of the ZnO-CNT wire-like layered composites are ascribed to a catalytic effect of Al elements on the surface reaction and an increase in the effective surface reaction area of the active ZnO layer due to the coating of CNT templates with a higher surface-to-volume ratio structure. These results suggest that ZnO-CNT composites made of ultrathin Al-doped ZnO layers uniformly coated around carbon nanotubes can be promising materials for use in practical high-performance NO gas sensors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.330-330
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• 2007