• Title/Summary/Keyword: ITO/$TiO_2$

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Synthesis and Characterization of Thiophene-Based Copolymers Containing Urethane and Alkyl Functional Side Chains for Hybrid Bulk Heterojunction Photovoltaic Cell Applications

  • Im, Min-Joung;Kim, Chul-Hyun;Song, Myung-Kwan;Park, Jin-Su;Lee, Jae-Wook;Gal, Yeong-Soon;Lee, Jun-Hee;Jin, Sung-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • v.32 no.2
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    • pp.559-565
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    • 2011
  • The following noble series of statistical copolymers, poly[(2-(3-thienyl)ethanol n-butoxycarbonylmethylurethane)-co-3-hexylthiophene] (PURET-co-P3HT), were synthesized by the chemical dehydrogenation method using anhydrous $FeCl_3$. The structure and electro-optical properties of these copolymers were characterized using $^1H$-NMR, UV-visible spectroscopy, elemental analysis, GPC, DSC, TGA, photoluminescence (PL), and cyclic voltammetry (CV). The statistical copolymers, PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3), were soluble in common organic solvents and easily spin coated onto indium-tin oxide (ITO) coated glass substrates. Hybrid bulk heterojunction photovoltaic cells with an ITO/G-PEDOT/PURET-co-P3HT:PCBM:Ag nanowires/$TiO_x$/Al configuration were fabricated, and the photovoltaic cells using PURET-co-P3HT (1:2) showed the best photovoltaic performance compared with those using PURET-co-P3HT (1:0, 2:1, 1:1, 1:3). The optimal hybrid bulk heterojunction photovoltaic cell exhibits a power conversion efficiency (PCE) of 1.58% ($V_{oc}$ = 0.82 V, $J_{sc}$ = 5.58, FF = 0.35) with PURET-co-P3HT (1:2) measured by using an AM 1.5 G irradiation (100 mW/$cm^2$) on an Oriel Xenon solar simulator (Oriel 300 W).

IGZO 박막트렌지스터의 열처리 조건에 따른 Ti/Au 전극 연구

  • Lee, Min-Jeong;Choe, Ji-Hyeok;Gang, Ji-Yeon;Myeong, Jae-Min
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.54.1-54.1
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    • 2010
  • 산화물 기반의 TFT는 유리, 금속, 플라스틱 등 기판 종류에 상관없이 균일한 제작이 가능하며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 저렴한 비용으로 제작 가능하다는 장점 때문에 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 TFT 물질로 많이 연구되고 있는 산화물은 ZnO (3.4 eV)나 InOx (3.6 eV), GaOx (4.9 eV), SnOx(3.7 eV)등의 물질과 각각의 조합으로 구성된 재료들이 주로 사용되고 있으며, 가장 많은 연구가 이루어진 ZnO 기반의 TFT는 mobility와 switching 속도에서 우수한 특성을 보이나, 트렌지스터의 안정성이 떨어지는 것으로 보고 되고 있다. 그러나 IGZO 물질의 경우 결정학적으로 비정질이며 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 높은 전자 이동도의 특성을 가지고 있는 장점 때문에 최근 차세대 산화물 트렌지스터로 각광받고 있다. IGZO TFT 소자의 경우 Ag, Au, In, Pt, Ti, ITO 등 다양한 전극 물질이 사용되고 있는데, 이들 중 active channel과 ohmic contact을 이루는 Al, Ti, Ag의 적용을 통해 향상된 성능을 얻을 수 있다. 하지만 이들 전극 재료는 TFT 소자 제작시 필수적인 열처리 공정에 노출되면서 active channel 과 전극 사이 계면에 문제점을 야기할 수 있다. 특히, Ti의 경우 산화가 잘되기 때문에 전극계면에 TiO2를 형성하여 contact resistance의 큰 영향을 미치는 것으로 보고 되고 있다. 본 연구에서는 ohmic 전극재료인 Ti 또는 Ti/Au를 적용하여 TFT 소자 제작 및 특성에 대한 평가를 진행했으며, 열처리에 따른 전극과 IGZO 계면 사이의 미세구조와 전기적인 특성간의 상관관계를 연구하였다. 이를 통해, 소자 제작 공정을 최적화하고 신뢰성 있는 소자 특성을 얻을 수 있었다.

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Electrooptic Properties of PLZT Thin Films Prepared by Sol-Gel Method (Sol-Gel법으로 제조한 PLZT 박막의 전기광학특성)

  • Lee, Sung-Gap;Chung, Jang-Ho;Bae, Seon-Gi;Lee, Young-Hie
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.07c
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    • pp.1505-1507
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    • 1996
  • In this study, $(Pb_{0.88}La_{0.12})(Zr_{0.40}Ti_{0.60})O_{2.97}$ (La/Zr/Ti=12/40/60) ceramic thin films were fabricated from an alkoxide-based by Sol-Gel method. PLZT stock solutions were made and spin-coated on the ITO-glass rubstrate at 4000[rpm] for 30[sec]. Coated specimens were baked to remove the organic materials at $400[^{\circ}C]$ for 10[min]. This procedure was repeated 5 times. The coated films were finally annealed at $450{\sim}700[^{\circ}C]$ for 1[hr]. The ferroelectric perovskite phases precipitated under the sintering of $550{\sim}700[^{\circ}C]$ for 1[hr]. Relative dielectric constant of the PLZT thin were increased with increasing the sintering temperature, the thin file sintered at $650[^{\circ}C]$ showed the highest value of 196. But in the PLZT thin film sintered at $700[^{\circ}C]$, relative dielectric constant was greatly decreased due to reacts between ITO electrode and glass substrate. In all thin films, the transmittance was more than 70[%] (at 632.8[nm]).

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저온에서 Hydropolymer를 이용한 ZnO 나노입자 염료감응형 태양전지

  • Gwon, Byeong-Uk;Son, Dong-Ik;Park, Dong-Hui;Hong, Tae-U;Choe, Heon-Jin;Choe, Won-Guk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.439-439
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    • 2011
  • 기존의 고온에서 제작되는 TiO2 나노 입자를 이용한 염료감응형 태양전지를 저온에서 제작하기 위해 전자 이동층으로 ZnO 나노 입자를 사용하여, 저온($200^{\circ}C$)에서 염료감응태양전지(DSSC)를 제작하였다[1,2]. 상대전극(counter electrode)으로는 RF magnetron sputtering을 사용하여 ITO/glass위에 Pt를 증착하여 태양전지의 특성을 측정하였다. $180^{\circ}C$ 이상에서 hydropolymer가 증발되는 것을 이용하여, ZnO 나노입자와 hydropolymer 혼합한 paste 제작하여 소결 후 ZnO 나노입자 사이에 다공성을 생성시켜 Dye가 잘 침투하여 ZnO 나노입자 표면에 잘 흡착 되도록 하였다[3]. 20 nm 및 60 nm 크기의 ZnO 나노 입자를 사용하여 실험 해본 결과, 20 nm에 비하여 60 nm ZnO 나노입자의 경우 IPCE 값이 약 7% 정도로 높은 전환효율 값을 보였다. 60 nm ZnO 나노입자를 전자 수송층으로 사용한 DSSC 소자에서 단위면적당 흐르는 전류(Jsc), 전압 (Voc), fill factor (ff), 그리고 효율(${\eta}$)의 최대값은 4.93 mA/$cm^2$, 0.56V, 0.40, and 1.12%, 로 보였다.

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Characteristics of PZT thin film on the g1ass substrate (유리 기판 위에서의 PZT 박막의 특성에 관한 연구)

  • Ju, Pil-Yeon;Jeong, Kyu-Won;Park, Young;Park, Ki-Yeop;Song, Joon-Tae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07c
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    • pp.1477-1479
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    • 2000
  • The annealing treatments on rf magnetron sputtered PZT($Pb_{1.05}(Zr_{0.52},Ti_{0.48})O_3$) thin films(4000${\AA}$) have been investigated for a structure of PZT/Pt/Ti/ITO coated glass. Crystallization properties of PZT films were strongly dependent on RTA(Rapid Thermal Annealing) annealing temperature and time. We were able to obtain a perovskite structure of PZT at 650$^{\circ}C$ and 10min. P-E curves of Pd/PZT/Pt capacitor demonstrate typical hysteresis loops. The measured values of $P_r$, $E_c$ were 15.8[${\mu}C/cm^2$], 95[kV/cm] respectively. Polarization value decrease about 10% after $10^9$ cycles.

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Rapid Thermal Annealing 열처리 온도에 따른 유기태양전지용Nb:$TiO_2$/Ag/Nb:$TiO_2$ 다층 투명전극의 전기적, 광학적, 구조적 및 표면 특성 연구

  • Park, Ho-Gyun;Park, Yong-Seok;Jeong, Jin-A;Choe, Gwang-Hyeok;Na, Seok-In;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 본 연구에서는 RF/DC dual 마그네트론 스퍼터 시스템을 이용하여 Glass 기판 상에 유기태양전지용 Nb-doped $TiO_2$ (NTO)/Ag/NTO 다층 투명전극을 성막하고 이 다층 투명전극을 $200^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$ 온도 범위에서 급속 열처리 (Rapid Thermal Annealing ; RTA)를 통하여 전기적, 광학적, 구조적 및 표면의 특성 변화를 연구하였다. Hall effect measurement, UV-Vis spectrometer, FESEM 분석을 통하여 다층투명전극의 전기적, 광학적, 표면분석을 하였고 Synchrotron 분석을 통하여 온도에 따른 구조변화를 분석하였다. 상온에서 성막된 다층투명전극은 30nm 두께의 NTO 박막 사이에 얇은 9nm의 얇은 Ag 층을 삽입한 구조로써 10ohm/square 이하의 매우 낮은 면저항과 ${\sim}10^{-5}\;ohm-cm$ 의 비저항, Anti-reflection 효과에 의해 85% 이상의 높은 광투과성을 나타내었다. RTA 온도가 증가함에 따라 전기적, 광학적 특성은 약간 향상되었고 비정질 구조를 유지함을 알 수 있었다. 그러나 높은 온도범위에서는 비정질 구조에서 Anatase 상으로 결정구조가 변화함을 알 수 있었고 전기적, 광학적 특성이 감소됨을 알 수 있었다. NTO/Ag/NTO 다층 투명전극을 유기태양전의 Anode로 적용하여 특성을 비교한 결과 RTA 온도가 증가함에 따라 유기태양전지의 효율 또한 증가하였고 최적화된 온도 조건에서 2.49% 의 높은 효율을 얻을 수 있었다. 이를 통해 우수한 특성을 나타내는 NTO/Ag/NTO 다층투명전극이 기존의 디스플레이 및 태양전지 등의 투명전극 재료로 주로 사용되어 온 ITO (Indium Tin Oxide) 를 대체 할 수 있는 재료로써의 가능성을 제시하였다.

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EL Devices for LCD Backlight Based on ZnS:Cu Phosphor (혼합파우더 및 절연박막층을 이용한 PELD의 광학특성)

  • 박수길;조성렬;전세호;엄재석;이주성
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1998.06a
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    • pp.391-394
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    • 1998
  • Electroluminescence is the light emission obtained by an electrical excitation energy passing through a phosphor under an applied high electrical field. EL are paid much attention on flat panel display as a backlight and indicator, which are divided into ACPRL(alternating-current powder electroluminescent) and ACTFEL(alternating-current powder electroluminescent). In this paper, Electric and emission properties on ACPEL are investigated based on ZnS:Cu phosphor. The basic structure on this is ITO glass/phosphor/insulator/ backelectrode, CR-M which has high efficiency on thermal properties and dielectric Properties was introduced and BaTiO$_3$ as a insulating layer in order to increase app1ied electric field on phosphor. Changing on Dielectric and emission Properties was caused by a different viscosity of binder which filled on space between phosphor particle. 60cd/$m^2$ under 60V, 2kHz sinusoidal was gotten from ACPELD prepared in this work.

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Characteristics of Surface Micromachined Pyroelectric Infrared Ray Focal Plane Array

  • Ryu, Sang-Ouk;Cho, Seong-Mok;Choi, Kyu-Jeong;Yoon, Sung-Min;Lee, Nam-Yeal;Yu, Byoung-Gon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.5 no.1
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    • pp.45-51
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    • 2005
  • We have developed surface micromachined Infrared ray (IR) focal plane array (FPA), in which single $SiO_{2}$ layer works as an IR absorbing plate and $Pb(Zr_{0.3}Ti_{0.7})O_{2}$ thin film served as a thermally sensitive material. There are some advantages of applying $SiO_{2}$ layer as an IR absorbing layer. First of all, the $SiO_{2}$ has good IR absorbance within $8{\sim}12{\mu}m$ spectrum range. Measured value showed about 60% absorbance of incident IR spectrum in the range. $SiO_{2}$ layer has another important merit when applied to the top of Pt/PZT/Pt stack because it works also as a supporting membrane. Consequently, the IR absorbing layer forms one body with membrane structure, which simplifies the whole MEMS process and gives robustness Ito the structure.

The effects of TCO/a-Si:H interface on silicon heterojunction solar cell (실리콘 이종접합 태양전지의 TCO/a-Si:H 계면 특성 연구)

  • Tark, Sung-Ju;Kang, Min-Gu;Park, Sung-Eun;Lee, Seung-Hun;Jeong, Dae-Young;Kim, Chan-Seok;Lee, Jeong-Chul;Kim, Won-Mok;Kim, Dong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.88-88
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    • 2009
  • 실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 주요 요소기술 중 TCO/a-Si:H 간의 계면 특성은 태양전지 효율을 결정하는 주요 인자이다. 일반적으로 투명전도 산화막으로는 ZnO:Al 또는 ITO 가 사용되고 있으며 Zn, In, Sn, O 등의 확산과 Si원소의 확산으로 TCO/a-Si:H 계면에서 $SiO_x$가 생성되어 태양전지 충진률을 감소시키는 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 TCO/a-Si 계면에서 확산을 방지 하면서 패시베이션 역할을 하는 완충층을 삽입하여 실리콘 이종접합 태양전지의 효율을 높이는 연구를 수행하였다. 완충층으로 사용된 ZnO:Al의 수소화와 Zn 박막, $TiO_2$ 박막의 전기 광학적 특성을 분석하였고 AES 분석을 통해 $SiO_x$의 생성과 각 원소의 확산정도를 분석하고, CTLM을 이용하여 TCO/완충층/a-Si 간의 접촉저항을 측정하였다. 결과적으로 완충층으로 사용된 $TiO_2$(5nm)는 광특성에 큰 감소요인 없이 전기적 특성과 접촉저항 특성이 우수하였으며, 원소들간의 확산방지층으로도 우수한 특성을 보였다. ZnO:Al의 수소화는 SIMS 분석 결과 수소원소들이 계면쪽에 위치하지 않고 표면쪽에 다수 존재함으로써 패시베이션 특성을 크게 보이지 않았으나 AZO 박막의 전기적 특성은 크게 향상 시켰다. 그밖에 완충층으로 사용된 Zn 박막은 두께가 두꺼원 질수록 접촉저항의 감소를 가져왔으나 광학적 특성이 크게 감소하면서 효율적인 광포획 특성을 가지지 못하였다. 본 연구를 통하여 TCO/a-Si:H 간의 완충층 삽입을 통해 접촉저항을 낮추고 원소간의 확산을 억제하여 계면 패시베이션 특성을 향상 시킬수 있었다.

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Production and Operating Characteristics for Inorganic EL Phosphor (무기EL용 형광체 제작 및 구동특성)

  • Chansri, Pakpoom;Lee, Don-Kyu;Gwak, Dong-Joo;Sung, Youl-Moon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1132-1133
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    • 2015
  • In this paper, we are presents production and operation characteristics for inorganic EL phosphors device using screen printed. The EL device is composed as ITO PET / EL phosphors dielectric $(2{\times}2cm^2)/TiO^2$ paste/Ag electrode. At 100Vac 400Hz, the luminescence of inorganic EL phosphors were $60.33cd/m^2$ of red phosphor, $42.12cd/m^2$ of green phosphor and $58.45cd/m^2$ of blue phosphor. The output current was 12.57 mA, 17.11 mA and 11.98 mA, respectively. The inorganic EL phosphors of EL device are increasing efficiency EL device.

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