• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.153-153
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• 2008

최근 투명전극물질이 LCD, 박막태양전지, smart window, 유기발광소자 등에 폭넓게 이용됨에 따라 그 수요가 급격이 늘어나고 있다. 이러한 투명전극 물질로는 Al : ZnO, Ga : ZnO, $MgIn_2O_4$, $AgSbO_3$, $InGaZnO_4$, ITO, Zn:ITO 등이 있으며 이중 ITO 계 산화물은 우수한 전기적 특성을 바탕으로 이미 상용화 되어있는 상태이다. 그러나 ITO 계 산화물은 indium 의 희소성과 높은 가격 때문에 폭 넓은 분야의 상용화가 어려운 실정이며, 수소 플라즈마 분위기에 화학적으로 불안정한 특성은 Si 박막태양전지 응용에 큰 문제가 되고 있다. 이에 본 연구는 박막태양전지용 ITO 계 투명전극의 indium양을 줄이면서 화학적으로 안정하고, 전기적 특성이 향상된 박막을 제조하기 위해 combinatorial sputter를 이용하여 Zn의 도핑량을 연속적으로 변화시킨 ITO 박막을 제조하였다. 또한 광학적 전기적 특성의 향상을 위해 vacuum, $H_2$, $O_2$ 분위기에서 열처리 후 각 박막의 특성 변화를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.6 no.3
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• pp.227-234
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• 1997

The stabilities of ITO, AZO, and SZO have been studied in hydrogen plasma. We used the ITO films produced from Corning LTD, and AZO, SZO films made by rf magnetron sputtering methods. These films were loaded in PECVD chamber and exposed to hydrogen plasma. For ITO, the optical transmittance was decreased as sample surface temperature and exposure time were increased during hydrogen plasma treatment. The transmittance of ITO dropped to 10~20% and its conductivity disappeared completely after exposing to hydrogen plasma for 30 minutes at $300^{\circ}C$. For AZO and SZO, there was no optical loss but the optical gap was widened due to the hydrogen incorporation into the film, indicating Burstein-Moss effect. Also the surface morphology of AZO and SZO was stable in hydrogen ambient but ITO showed rough surface due to the reduction of metal elements.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.440-441
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• 2013

현재 친환경 에너지에 대한 관심의 증대로 인하여 박막 태양전지 연구에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 InGaN 기반의 박막태양전지는 태양 스펙트럼 전체를 흡수 할 수 있는 넓은 흡수 대역, 비교적 높은 흡수 계수 ($>{\sim}10^5cm^{-1}$) 및 전자의 이동도 등으로 인하여 연구가 활발히 진행되고 있다. InGaN 박막 태양전지의 경우 ITO 층을 전류확산 층으로 많이 사용되는데, 일반적으로 평평한 박막의 형태를 갖는다. 이 평면 ITO 층에 dot을 형성하게 되면 상대적인 굴절률의 차이를 감소시켜 반사되는 빛의 양을 감소시킬 수 있어 태양전지가 흡수할 수 있는 빛의 양을 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 장파장대의 빛의 경우 투과도가 높아 태양전지의 흡수 층을 투과할 가능성을 인하여 효율이 저하될 수 있다. 따라서 반사판을 사용하게 되면 빛의 광학적 경로를 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있다. 알루미늄의 경우 InGaN 태양전지의 흡수대역에서 반사도가 90% 이상으로 알려져 있어 반사판으로 사용되기에 적절하여 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 FDTD 툴을 이용하여 ITO dot과 알루미늄 반사판을 이용하여 효율이 향상된 InGaN 박막태양전지의 시뮬레이션을 수행하였다. ITO dot이 존재하는 전류 확산층과 알루미늄 반사판의 투과도 및 반사율을 먼저 계산한 후 태양전지 구조에 적용하여 전류-전압 특성, 외부 양자효율 특성을 예측하였다. Fig. 1은 시뮬레이션된 InGaN 박막태양전지의 구조이다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.3
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• pp.473-478
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• 2006

High quality indium tin oxide (ITO) thin films have been prepared by DC magnetron sputtering technique. By controlling the deposition parameters such as substrate temperature and oxygen flow rate, we were able to minimize the negative ion damage during the deposition. Films pr데ared under such conditions were found to posses an excel]ent electrical resistivity of $1.6\times10^{-4}{\Omega}cm$ and also found to have a optical transmission above 90%. We also observe that, increasing the oxygen now rate above 4 sccm leads to an increase in electrical resistivity of the films while the transmission was found to saturate with the increase in the oxygen gas flow.

• Analytical Science and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.239-246
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• 1993

The structure of $(BaSr)TiO_3$ thin film deposited on ITO coated glass, bare glass and (100) Si substrates was not changed, but the crystallinity was improved by the polycrystalline ITO layer and (100) Si substrate. The composition of $(BaSr)TiO_3$ thin film deposited on ITO coated glass was nearly stoichiometric ((Ba+Sr)/Ti=1.08~1.09) and very uniform through all deposition process. But as the deposition temperature increases, the interdiffusion between grown thin film and ITO layer and between ITO layer and base glass is severer. $(BaSr)TiO_3$ thin film deposited on ITO coated glass substrate was highly transparent. The refractive index($n_f$) of $(BaSr)TiO_3$ thin film deposited on ITO coated glass was 2.138~2.286 as a function of substrate temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.100-100
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• 1999

가시광선 영역에서 높은 광학적 투과성과 함께 우수한 전기 전도성을 갖는 ITO 박막은 디스플레이 소자나 투명전극재료 등 다양한 분야에서 응용성이 더욱 증대되고 있다. 증착기판으로서 유리를 사용할 때 생기는 활용범위 제한을 극복하고자 최근 유기물 위에 증착이 가능한 저온 증착방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 가운데 이온빔과 같은 energetic한 beam을 이용한 박막의 제조는 기판을 플라즈마 발생지역으로부터 분리시켜 이온빔의 flux 및 에너지, 입사각 등의 자유로운 조절을 통해 상온에서도 우수한 성질의 박막 형성 가능성이 제시되어 왔다. 본 연구에서는 ion beam assisted evaporation방법을 이용하여 ITO 박막을 성장시켰으며, ion-surface interaction 효과가 박막 성장주에 미치는 영향을 이해하기 위하여 먼저 반응성 산소 이온빔에 비 반응성 아르곤 이온빔을 다양하게 변화시켜가며 증착하였으며, 이와 더불어 산소 분위기에서 아르곤 이온빔에 의한 ITO 박막의 특성 변화를 각각 관찰하였다. 증착전 후의 열처리 없이 상온에서 비저항이 ~10-4$\Omega$cm 이하로 낮고 80% 이상의 투과율을 갖는 ITO 박막을 성장시켰다. 실험에서 이용된 e-beam evaporation 물질은 In2O3-SnO2(1-wt%)였으며, 이온빔 source는 산소에 의한 filament의 산화를 막기 위해 filament cathodes type이 아닌 rf(radio-frequency)를 사용하였다. 중요 증착변수인 이온빔의 flux 변화는 산소와 Ar의 flow rate를 MFC로 조절하고 rf power를 변화시켜 얻었으며, 이온빔 에너지는 가속 grid의 가속전압 변화와 ion gun과 기판사이의 거리 조절을 통해 최적화하였다. 이온빔의 에너지와 flux는 Faraday cup으로 측정하였으며, 성박된 박막의 특성은 UV-spectrometer, 4-point probe, Hall measurement. $\alpha$-step, XRD, XPS 등을 이용하여 광학적, 전기적, 구조적 특성을 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

투명전도 산화막(Transparent conducing oxide: TCO)은 태양 전지, 터치패널, 가스 센서 등 여러 분야에 적용할 수 있는 물질로서 전기 전도성과 광 투과성을 동시에 가진다. 높은 전기 전도성과 광 투과성을 가지는 Sb:$In_2O_3$(ITO)는 투명전도 산화막 재료로써 가장 일반적으로 사용되고 있으나 인듐의 매장량 한계로 인해 가격이 높다는 단점이 있다. 본 연구에서는 ITO 대체 TCO 물질인 Al doped ZnO(AZO)를 rf magnetron sputter를 이용하여 최적의 수소 도핑량을 찾아 ITO의 전기적 광학적 성질과 비교하였다. AZO 박막은(ZnO:Al2O3 2wt.%)타겟을 이용하여 heater 온도 250도에서 슬라이드 글래스 및 코닝 글래스에 증착시켰고 비교군인 ITO박막은 (In2O3:$SnO_2$ 10wt.%)타겟을 이용하여 수소 도핑 없이 350도로 증착시켰다. AZO 및 ITO 박막의 전기적 특성은 hall measurement를 이용하여 측정하였고, UV-VIS spectrophotometer로 광학적 특성을 측정하였다. 수소 도핑량이 증가함에 따라 AZO 박막의 캐리어 농도가 증가하여 전기적 특성이 향상되었고, 가시광 영역에서 높은 평균 투과도를 유지 하였다. AZO 박막과 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성을 비교한 결과, 최적 수소 도핑량을 가진 AZO 박막은 ITO 박막에 준하는 특성을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.57.1-57.1
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• 2010

ITO(Indium Tin Oxide)는 전도도와 투과도 특성이 뛰어나 디스플레이, 태양전지, LED 등 여러 산업에서 전극 물질로 널리 사용 되어져 왔다. 최근 ITO의 사용이 급격히 증가하면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ITO는 막의 특성을 좋게 하기 위하여 증착 시 Ar gas와 함께 $O_2$가스를 첨가하기도 한다. 본 연구에서는 산소 분압에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성에 대하여 연구하였다. Corning사의 eagle 2000 glass 기판위에 스퍼터링을 이용하여 ITO layer를 증측하였고, 증착시, $O_2$ partial pressure를 0 - 0.5%까지 0.1% 간격으로 가변하였다. 증착된 샘플은 Sinton사의 UV-vis 장비를 이용하여 광학적 특성을 측정하였고, Hall measurement 장비를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다. ITO 박막은 $O_2$의 partial pressure가 증가할수록 향상된 전기적, 광학적 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.133-133
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• 2009

DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 투명 폴리이미드 기판위에 $CeO_2$가 0.5, 3.0, 4.0, 6.0wt% 도핑된 고밀도 ITO 타켓으로 증착된 ITO:Ce 박막의 구조적, 기계적 특성, 전기적 특성을 연구하여싸. ITO 박막 내에 Ce 함량이 증가할수록 결정성이 감소하였으며 $CeO_2$가 3.0wt% 도핑된 ITO타켓으로 증착한 박막의 경우 비정질구조로서 $3.96{\times}10^{-4}{\Omega}cm$의 가장 낮은 비저항 값을 관찰할 수 있었고, 기계적 내구성 또한 가장 우수하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.99.2-99.2
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• 2015

현재 투명전극(Transparent Conductive Oxide: TCO)은 평판 디스플레이, 태양전지, 터치패널, 투명 트렌지스터의 전극 등 여러 분야에서 연구되어지고 있으며, 주로 IT 산업의 핵심재료로 ITO (Indium Tin Oxide)가 사용되고 있다. ITO 박막은 주로 스퍼터 공정을 통해 제작이 되며, 전기전도도가 우수하며 높은 Optical Band Gap을 가지고 있어 투명전극으로 많이 사용되고 연구되어지고 있다. 산화물 박막을 증착할 때 산소유량에 따라 박막의 물성이 변하거나 박막의 특성이 저하되는 현상 등을 가지고 있어 공정시 산소유량이 중요한 변수로 작용하게 된다. 본 연구에서는 증착 공정 중 발생하는 플라즈마의 방출광을 가지고 산소의 대표적인 파장의 방출광을 관찰하여 방출광이 변화함에 따라 실시간으로 산소가스유량이 제어됨을 확인하였으며, 또한 산소유량제어를 통해 생성된 박막의 전기적 특성 및 광학적 특성 등 박막의 물성을 비교하였다.