• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권3호
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• pp.219-222
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• 2007

Highly conductive and transparent aluminum doped ZnO thin films (AZO) films have been prepared by r.f. magnetron sputtering processes on poly carbonate (PC) and onto glass as reference. In addition, the electrical, optical properties of the films prepared at various sputtering powers were investigated. The XRD measurements revealed that all of the obtained films were polycrystalline with the hexagonal structure and had a preferred orientation with the c-axis perpendicular to the substrate. The ZnO:Al films were increasingly dark gray colored as the sputter power increased, resulting in the loss of transmittance. High quality films with the resistivity as low as $9.7{\times}10^{-4}\;{\Omega}-cm$ and transmittance over 90% have been obtained by suitably controlling the r.f. power.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.91-92
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• 2006

Aluminum-doped zinc oxide (AZO) films are attractive materials as transparent conductive electrode because they are inexpensive, nontoxic and abundant element compared with indium tin oxide (ITO). AZO films have been deposited on glass (corning 1737) substrates by RF magnetron sputtering system. The electrical resistivity of AZO films was $1.81{\times}10^{-2}{\Omega}cm$ and the average transmittance in the visible range 400-800 nm was more than 76% Organic light-emitting diodes (OLEDs) with AZO/TPD/$Alq_3$/Al configuration were fabricated. The current density-voltage properties of devices were studied and compared with ITO devices fabricated under the same conditions.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권9호
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• pp.378-382
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• 2003

Transparent conductive oxides (TCO) are necessary as front electrode for most thin film solar cell. In our paper, transparent conducting aluminum-doped Zinc oxide films (ZnO:Al) were prepared by rf magnetron sputtering on glass (Corning 1737) substrate as a variation of the deposition condition. After deposition, the smooth ZnO:Al films were etched in diluted HCI (0.5%) to examine the electrical and surface morphology properties as a variation of the time. The most important deposition condition of surface-textured ZnO films by chemical etching is the processing pressure md the substrate temperature. In low pressures (0.9mTorr) and high substrate temperatures ($\leq$$300^{\circ}C$), the surface morphology of films exhibits a more dense and compact film structure with effective light-trapping to apply the silicon thin film solar cells.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.391-394
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• 2002

Transparent conductive oxides (TCO) are necessary as front electrode for most thin film solar cell. In our paper, transparent conducting aluminum-doped Zinc oxide films (ZnO:Al) were prepared by rf magnetron sputtering on glass (Corning 1737) substrate as a variation of the deposition condition. After deposition, the smooth ZnO:Al films were etched in diluted HCl (0.5%) to examine the electrical and surface morphology Properties as a variation of the time. The most important deposition condition of surface-textured ZnO films by chemical etching is the processing pressure and the substrate temperature. In low pressures (0.9 mTorr) and high substrate temperatures ($\leq$30$0^{\circ}C$), the surface morphology of films exhibits a more dense and compact film structure with effective light-trapping to apply the silicon thin film solar cells.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권2호
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• pp.85-89
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• 2018

In this study, functional transparent conducting layers were investigated for Si-based photoelectric applications. Double transparent conductive oxide (TCO) films were deposited on a Si substrate in the sequence of indium tin oxide (ITO) followed by aluminum-doped zinc oxide (AZO). First, we observed that the conductivity and transparency of AZO dominate the overall performance of the double TCO layers. Secondly, the double layered TCO film (consisting of AZO/ITO) deposited by sputtering was compared to a AZO-only film in terms of their optical and electrical properties. We prepared three different AZO films: ITO:3min/AZO:10min, ITO:5min/AZO:7min, and ITO:7min/AZO:4min. The results show that the optical properties (transmittance, absorbance, and reflection) can be controlled by the film composition. This may provide a significant pathway for the manipulation of the optical and electrical properties of photoelectric devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.176.1-176.1
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• 2013

TCO (Transparent Conductive Oxide)는 투명 전도성 산화물 높은 투과율과 낮은 비저항 가지고 있어서 최근 사용된 평판디스플레이 LCD(liquid crystal display), PDP (Plasma Display Panel), OLED (Organic Light Emitting Display) 에 많이 사용되고 있다. 현재 양산화 되고 있는 ITO (Indium tin Oxide)는 좋은 전도율과 높은 투과율로서 가장 많이 쓰인다. 하지만 ITO중에 Indium Oxide는 치명적인 독성을 가지고 있으며 In의 저장량이 적어 시간이 갈수록 가격이 비싸지는 등 여러 가지 단점을 가지고 있다. 그것에 비해 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 독성이 없고 가격도 저렴하여 ITO의 단점을 보완 할 수 있는 물질이다. AZO 증착은 현재 sol-gel, CVD(chemical vapor deposition), Sputter, 등으로 사용되고 있으며 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 PEN 기판을 사용하였으며, 플라즈마의 열적 데미지로 인한 기판의 변형 등 여러 가지 문제를 해결하기 위하여 박막의 열적 변형이 적고, 고밀도 플라즈마로 양질의 박막 증착이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering)방법을 사용하여 AZO박막을 증착시키고 구조적, 전기적, 광학적인 특성을 평가 하였다. 측정 분석 결과 AZO는 가시광 영역에 높은 투과율이 요구되는 Flexible display 표시장치와 OLED, PDP, 유기태양전지 등 많은 영역에 사용이 가능 할 것이라 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권12호
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• pp.3723-3729
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• 2010

We investigated the high-excitation voltage cathodoluminescence (CL) performance of blue light-emitting (ZnS:Ag,Al,Cl) and green light-emitting (ZnS:Cu,Al) phosphors coated with metal oxides ($SiO_2$, $Al_2O_3$, and MgO). Hydrolysis of the metal oxide precursors tetraethoxysilane, aluminum isopropoxide, and magnesium nitrate, with subsequent heat annealing at $400^{\circ}C$, produced $SiO_2$ nanoparticles, an $Al_2O_3$ thin film, and MgO scale-type film, respectively, on the surface of the phosphors. Effects of the phosphor surface coatings on CL intensities and aging behavior of the phosphors were assessed using an accelerating voltage of 12 kV. The MgO thick film coverage exhibited less reduction in initial CL intensity and was most effective in improving aging degradation. Phosphors treated with a low concentration of magnesium nitrate maintained their initial CL intensities without aging degradation for 2000 s. In contrast, the $SiO_2$ and the $Al_2O_3$ coverages were ineffective in improving aging degradation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.216.1-216.1
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• 2015

본 연구에서는 용액 공정 기반 AZTO (Aluminum-Zinc-Tin Oxide, AlZnSnO) 박막 트랜지스터를 제작하여 Al (Aluminum) 도핑과 열처리 온도의 가변을 통한 특성 향상을 확인하였다. ZTO 용액의 Zn:Sn 비율(4:7)을 고정하고 Al 도핑(0~8.3%)과 열처리 온도($350{\sim}550^{\circ}C$)를 가변하였다. 실험 결과 Al 도핑이 증가할수록 드레인 전류는 감소하고 문턱 전압이 양의 방향으로 이동하면서 포화 이동도와 아문턱 기울기가 감소하였다. 열처리 온도가 증가할 때는 드레인 전류가 증가하고 문턱 전압은 음의 방향으로 이동하며 이동도와 아문턱 기울기가 증가하였다. Al 도핑은 강한 금속-산소 결합에 의해 oxygen vacancy와 전자 농도가 감소하게 하여 드레인 전류, 이동도, 아문턱 기울기의 감소와 양의 방향 문턱 전압 이동을 야기한다. 열처리 온도가 높아지면 반도체 층의 분자 구조가 더 밀집되고 oxygen vacancy 가 증가하며, 이는 전자 농도의 증가로 이어져 Al 도핑의 효과와 반대의 경향을 보인다. 실험 결과를 통해 Al:Zn:Sn=0.5:4:7의 비율과 $350^{\circ}C$ 열처리 조건에서 문턱 전압과 이동도, 아문턱 기울기, 전류 온오프 비($I_{on}/I_{off}$)가 각각 3.54V, $0.16cm^2/Vs$, 0.43 V/dec, $8.1{\times}10^5$으로 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.587-591
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• 1998

마이크로 웨이브를 보조 여기원으로 사용한 직류 magnetron 스퍼터링법으로 Aluminum이 2wt% 포함되어 있는 Zn:Al 합금타겟을 사용하여 AZO(Aluminum doped zinc oxide) 투명 전도막을 제막하였고 그 영향을 조사하였다. 타겟인가 전압이 420V에서 증착된 막의 투과율, 비저항 그리고 증착속도는 각각 50~70%, $5.5{\times}10^{-3}{\Omega}$cm 그리고 6,000$\AA\textrm{mm}^2$/J 이었다. 이 막을 40$0^{\circ}C$에서 30분간의 열처리하면 광투과율은 80% 이상으로 열처리전에 비해 향상되었으며 전도도는 2배 이상 향상되어 비저항값이 $2.0{\times}10^{-3}{\Omega}$cm인 막을 얻을 수 있었다.