• Title/Summary/Keyword: ITO박막

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CIGS 박막 태양전지를 위한 $(In,Ga)_2Se_3$ 전구체 제작 및 분석

  • Jo, Dae-Hyeong;Jeong, Yong-Deok;Park, Rae-Man;Han, Won-Seok;Lee, Gyu-Seok;O, Su-Yeong;Kim, Je-Ha
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.285-285
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    • 2010
  • $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 박막 태양전지 제조에는 동시증발법 (co-evaporation)으로 Cu, In, Ga, Se 각 원소의 증발을 세 단계로 제어하여 CIGS 박막을 증착하는 3-stage 방법이 널리 이용된다[1]. 3-stage 중 1st-stage에서는 In, Ga, Se 원소 만을 증발시켜 $(In,Ga)_2Se_3$ 전구체 (precursor) 박막을 성장시킨다. 고효율의 CIGS 태양전지를 위해서는 $(In,Ga)_2Se_3$ 전구체 증착의 공정 변수와 이에 따른 박막 특성의 이해가 중요하다. 본 연구에서는 Mo 박막이 증착된 소다석회유리 (soda lime glass) 기판에 동시증발장비를 이용하여 280 380 의 기판 온도에서 In, Ga, Se 물질을 증발시켜 $(In,Ga)_2Se_3$/Mo/glass 시료를 제작하였으며 XRD, SEM, EDS 등의 방법을 이용하여 특성을 분석하였다. XRD 분석 결과 기판 온도 $280{\sim}330^{\circ}C$에서는 $(In,Ga)_2Se_3$ 박막의 (006), (300) 피크가 관찰되었으며, 기판 온도가 증가할수록 (006) 피크 세기는 감소하였고 (300) 피크 세기는 증가하였다. $380^{\circ}C$에서는 (110)을 포함한 다수의 피크가 관찰되었다. 그레인 (grain) 크기는 기판 온도가 증가할수록 커지며 Ga/(In+Ga) 조성비는 기판 온도에 따라 일정함을 각각 SEM과 EDS 측정을 통해 알 수 있었다. $(In,Ga)_2Se_3$ 전구체의 (300) 배향은 CIGS 박막의 (220/204) 배향을 촉진하고[2], 이것은 높은 광전변환효율에 기여하는 것으로 알려져 있다. 때문에 $(In,Ga)_2Se_3$의 (300) 피크의 세기가 가장 큰 조건인 $330^{\circ}C$를 1st-stage 증착 온도로 하여 3-stage CIGS 태양전지 공정을 수행하였으며, $MgF_2$/Al/Ni/ITO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/glass 구조의 셀에서 광전변환효율 16.96%를 얻었다.

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Photovoltaic Characteristic of Thin Films Based on MEH-PPV/DFPP Blends

  • Mun, Ji-Seon;Kim, Su-Hyeon;Lee, Jae-U;Lee, Seok;Kim, Seon-Ho;Kim, Dong-Yeong;Choe, Hye-Yeong;Yun, Seong-Cheol;Lee, Chang-Jin;Kim, Yu-Jin;Lee, Geung-Won;Byeon, Yeong-Tae
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.28-29
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    • 2005
  • 본 논문에서는 MEH-PPV와 DFPP의 폴리머 물질을 이용하여 photovoltaic device가 제작되었고, 그림 1에 두 물질의 분자 구조가 보여진다. Photovoltaic cell의 전기-광학적 특성은 활성층의 폴리머 물질에 의해 결정된다. 이러한 특성을 알아보기 위해서 홉수 스펙트럼이 측정되었다. DFPP는 chloroform, chlorobenzen, THF, acetone에 잘 녹았으며, 본 논문에서는 chloroform이 용매로 사용되었다. 제작 공정은 다음과 같다. 인듐 주석 산화물 (ITO)이 증착된 유리기판은 photolithography 공정을 거친 후, 왕수(HNO$_{3}$ + HCL)로 식각됨으로서 전극의 패턴이 제작되었다. 그리고 ITO 전극 패턴 된 유리기판 위에 PEDOT (CH8000, Baytron)이 코팅된 후 Ar이 주입되는 Convection Oven을 이용하여 120$^{\circ}$C에서 2시간 동안 열처리되어 수분이 제거되었다. 활성층에는 MEH-PPV와 DFPP가 9:1과 2.33:1로 혼합된 폴리머가 사용되었고, 이것은 0.3 %w.t.가 되도록 chloroform에 넣어 5시간 동안 스핀바를 돌려서 용해되었다. 이 용액은 ITO 전극 패턴이 형성된 글라스 위에 3000 rpm으로 45 초간 스핀코팅 되었다. 이 때 얻어진 유기물 박막층은 80$^{\circ}$C의 Ar이 주입되는 convection oven에서 3시간 동안 경화되었다. 경화된 단층 유기물 박막층 위에 Li-Al이 1000 ${\AA}$의 두께로 증착되어 전극이 형성되었고, 이후 질소가 채워진 globe box에서 소자는 encapsulation되어 산소와 수분에 대한 영향으로부터 차단되었다. 상기의 공정으로 제작된 소자의 박막구조는 그림 2에서 보여진다. 그림 3은 MEH-PPV와 DFPP를 혼합했을 때의 흡수 스펙트럼이다. 최대 흡수 파장은 511 nm였다. 그리고 photovoltaic cell의 V-I 특성 결과가 그림 4와 같이 측정되었다. 측정에서는 300${\sim}$700 nm의 파장대를 갖는 태양광 모사계가 사용되었고, 셀의 면적은 10 mm$^{2}$였다. 그림 5의 I-V 특성으로부터 MEH-PPV와 DFPP가 9:1 로 혼합했을 때보다 2.33:1 로 혼합했을 때, photovoltaic device의 효율이 향상됨을 확인할 수 있다. 빛이 75 mW/cm$^{2}$ 의 세기로 조사될 때 9:1과 2.33:1로 혼합된 소자의 open circuit voltage (V$_{oc}$)는 비슷하지만, short circuit current Density (J$_{sc}$)는 각각 -1.39 ${\mu}$A/cm$^{2}$ 와 -3.72${\mu}$A/cm$^{2}$ 로 약 2.7배 정도 증가되었음을 볼 수 있다. 이러한 결과를 통해 electron acceptor인 DFPP의 비율이 높아질수록 photovoltaic cell의 conversion efficiency가 더 크게 됨을 확인할 수 있다. 그러므로 효율이 최대가 되는 두 폴리머의 혼합 비율이 최적화되는 조건을 찾는 것은 매우 중요한 연구가 될 것이다.

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Study of carbon nanotube cathode fabricated by screen printing on field emission properties (스크린 인쇄법으로 제작한 탄소나노튜브 캐소드의 전계방출 특성에 관한 연구)

  • 조영래
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.27-27
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    • 2003
  • 최근 탄소나노튜브를 전계방출 표시소자(FED, field omission display)용 에미터 재료로 사용한 캐소드 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 캐소드전극으로는 투명전도성 반도체 박막인 ITO를 사용하고, 에미터용 재료로는 탄소나노튜브를 사용해서 스크린 인쇄법으로 2극(diode type)형 전계방출 소자용 캐소드를 제작하였다. 본딩재(bonding materials)의 종류와 공정변수를 달리해서 에미터용 탄소나노튜브와 ITO 캐소드 전극 사이의 전기적 접촉방법을 변화시켰을때 탄소나노튜브 캐소드의 전계방출 특성을 체계적으로 연구하였다. 첫째로, 본딩재의 전기전도성 (electrical conductivity)을 변수로 해서 탄소나노튜브 에미터의 전계강화(fold enhancement) 효과를 연구한 결과 본딩재의 구성 성분중 부도체(insulator)의 분율이 높을수록 전계강화 효과가 크게 나타남을 확인하였다. 두 번째로, ITO박막 캐소드전극과 탄소나노튜브 잉크 사이에 중간층(inter layer)을 형성시켜서 중간층이 전계방출 특성에 미치는 영향을 연구하여, 중간층의 존재가 탄소나노튜브의 전계방출 전류의 균일성과 전류밀도의 증가에 기여하는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과 전계방출 전류가 안정적이면서 동시에 전계방출 효율이 크게 개선된 탄소나노튜브 캐소드를 제작하는 공정기술이 개발되었다. 개발된 기술은 기존의 방법에 비해서 탄소나노튜브 캐소드의 진공패키징시 아웃개싱(outgassing)의 양도 현격하게 작았으며, 에미터와 캐소드 전극 사이의 본딩력(adhesion)도 우수해서 항후 탄소나노튜브 전계방출 표시소자의 개발에 크게 기여할 것으로 판단된다.luminum 첨가량이 증가함에 따라 세라믹 수율도 증가하였음을 확인하였다. 합성된 aluminum-contained polycarbosilane은 20$0^{\circ}C$에서 1시간 동안 불융화과정을 거쳐 환원 및 진공 분위기에서 고온 열처리하였으며 이로부터 얻어진 시료에 대해 XRD분석을 수행하였다. SEM과 TEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였다./100 duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다. 단속적으로 일어난 것으로 생각된다.리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한

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Effect of CdTe Deposition Conditions by Close spaced Sublimation on Photovoltaic Properties of CdS/CdTe Solar Cells (CdTe박막의 근접승화 제조조건에 따른 CdS/CdTe 태양전지의 광전압 특성)

  • Han, Byung-Wook;Ahn, Jin-Hyung;Ahn, Byung-Tae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.6
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    • pp.493-498
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    • 1998
  • CdTe films were deposited by close spaced sublimation with various substrate temperatures, cell areas, and thicknesses of CdTe and ITO layers and their effects on the CdS/CdTe solar cells were investigated. The resistivity of CdTe layers employed in this study was 3$\times$ $10^{4}$$\Omega$cm For constant substrate temperature the optimum substrate ternperature for CdTe deposition was $600^{\circ}C$. To obtain larger grain size and more compact microstructure, CdTe film was initially deposited at 62$0^{\circ}C$, and then deposited at 54$0^{\circ}C$. The CdTe film was annealed at 62$0^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ sequentially to maintain the CdTe film quality. The photovoitaic cell efficiency improved by the "two-wave" process. For constant substrate temperature, the optimum thickness for CdTe was 5-6$\mu m$. Above 6$\mu m$ CdTe thickness, the bulk resistance of CdTe film degraded the cell performance. As the cell area increased the $V_{oc}$ remained almost constant, while $J_{sc}$ and FF strongly decreased because of the increase of lateral resistance of the ITO layer. The optimum thickness of the ITa layer in this study was 300~450nm. In this experiment we obtained the efficiency of 9.4% in the O.5cm' cells. The series resistance of the cell should be further reduced to increase the fill factor and improve the efficiency.

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Characterization of Selectively Absorbing Properties of Indium Tin Oxide Thin Films by UV-VIS-IR Spectroscopy (UV-VIS-IR 분광법에 의한 산화 인듐 주석 박막의 선택적 투과 흡수 특성 관찰)

  • Lee, Jeon-Kook;Lee, Dong-Heon;Cho, Nam-Hee
    • Analytical Science and Technology
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    • v.5 no.1
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    • pp.135-142
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    • 1992
  • Indium tin oxide(ITO) films coated on the window glass selectively transmit the solar energy and infrared. We call this system passive solar collectors. Selectively absorbing properties of sol gel dip coated ITO films were characterized by UV-VIS-NIR spectroscopy. The effects of heat treating temperature, time, atmosphere, substrate and barrier layers are concerned. Indium tin oxide films heat-treated at $500^{\circ}C$ in a reducing atmosphere show intrinsic properties. Efficiency of solar energy transmittance was enhanced by coating of $SiO_2-ZrO_2$ as an alkali ion barrier layer. Energy was saved by the double layers of $SiO_2-ZrO_2$ and ITO since solar energy is transmitted and heat generated inside(${\lambda}$ > 2700nm) is reflected.

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Enhanced characteristics of TCO films with $(SiO_2)_3(ZnO)_7$ gas barrier layer on various plastic substrates (다양한 플라스틱 기판위에 $(SiO_2)_3(ZnO)_7$ 보호층을 갖는 투명 전도성 박막들의 특성 향상)

  • Kwon, Oh-Jeong;Kim, Dong-Yung;Ryu, Sung-Won;Sohn, Sun-Young;Hong, Woo-Pyo;Kim, Hwa-Min;Hong, Jae-Suk
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.283-284
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    • 2008
  • Electrical and optical characteristics of indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) films without and with $(SiO_2)_3(ZnO)_7$ at.% (SZO) film deposited on poly(ethylene naphthalate) (PEN) and poly(ethylene terephthalate (PET) substrates as a gas barrier layer for flexible display were studied. The ITO and IZO films with SZO gas barrier layer showed the improved properties which were both the high transmittance of average 80% in the visible light range and the decreased sheet resistance as compared to those of ITO and IZO films without SZO layer. Particularly, the PEN substrate with only SZO gas barrier layer had a low water vapor transmission rate (WVTR) of $\sim10^{-3}g/m^2$/day. Thus, we suggest that the SZO film with protection ability against the water vapor permeation can be applied to gas barrier layer for flexible display.

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Electrical Properties of PVP Gate Insulation Film on Polyethersulfone(PES) and Glass Substrates (Polyethersulfone(PES) 및 유리 기판위에 제작된 PVP 게이트 절연막의 전기적 특성)

  • Shin, Ik-Sup;Gong, Su-Cheol;Lim, Hun-Seoung;Park, Hyung-Ho;Chang, Ho-Jung
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.14 no.1
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    • pp.27-31
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    • 2007
  • The cpapcitors with MIM(metal-insulator-metal) structures using PVP gate insulation films were prepared for the application of flexible organic thin film transistors (OTFT). The co-polymer organic insulation films were synthesized by using PVP(poly-4-vinylphenol) as a solute and PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate) as a solvent. The cross-linked PVP insulation films were also prepared by addition of poly(melamine-co-formaldehyde) as thermal hardener. The leakage current of the cross- linked PVP films was found to be about 1.3 nA on Al/PES(polyethersulfone) substrate, whereas, on ITO/ glass substrate was about 27.5 nA indicating improvement of the leakage current at Al/PES substrates. Also, the capacitances of all prepared samples on ITO/glass and Al/PES substrates w ere ranged from 1.0 to $1.2nF/cm^2$, showing very similar result with the calculated capacitance values.

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Interface Characteristics and Electrical Properties of SiO2 and V2O5 Thin Films Deposited by the Sputtering (스퍼터링 방법으로 증착한 SiO2와 V2O5박막의 전류특성과 계면분석)

  • Li, Xiangjiang;Oh, Teresa
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.17 no.4
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    • pp.66-69
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    • 2018
  • This study was researched the electrical properties of semiconductor devices such as ITO, $SiO_2$, $V_2O_5$ thin films. The films of ITO, $SiO_2$, $V_2O_5$ were deposited by the rf magnetron sputtering system with mixed gases of oxygen and argon to generate the plasma. All samples were cleaned before deposition and prepared the metal electrodes to research the current-voltage properties. The electrical characteristics of semiconductors depends on the interface's properties at the junction. There are two kinds of junctions such as ohmic and schottky contacts in the semiconductors. In this study, the ITO thin film was shown the ohmic contact properties as the linear current-voltage curves, and the electrical characteristics of $SiO_2$ and $V_2O_5$ films were shown the non-linear current-voltage curves as the schottky contacts. It was confirmed that the electronic system with schottky contacts enhanced the electronic flow owing to the increment of efficiency and increased the conductivity. The schottky contact was only defined special characteristics at the semiconductor and the interface depletion layer at the junction made the schottky contact which has the effect of leakage current cutoff. Consequently the semiconductor device with shottky contact increased the electronic current flow, in spite of depletion of carriers.

A study on the high transparent and antistatic thin films on sodalime glass by reactive pulsed DC magnetron sputtering (Pulsed DC 마그네트론 스퍼터링으로 제조한 소다라임 유리의 고투과 및 대전방지 박막특성 연구)

  • Jung, Jong-Gook;Lim, Sil-Mook
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.55 no.6
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    • pp.353-362
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    • 2022
  • Recently, transmittance of photomasks for ultra-violet (UV) region is getting more important, as the light source wavelength of an exposure process is shortened due to the demand for technologies about high integration and miniaturization of devices. Meanwhile, such problems can occur as damages or the reduction of yield of photomask as electrostatic damage (ESD) occurs in the weak parts due to the accumulation of static electricity and the electric charge on chromium metal layers which are light shielding layers, caused by the repeated contacts and the peeling off between the photomask and the substrate during the exposure process. Accordingly, there have been studies to improve transmittance and antistatic performance through various functional coatings on the photomask surface. In the present study, we manufactured antireflection films of Nb2O5, | SiO2 structure and antistatic films of ITO designed on 100 × 100 × 3 mmt sodalime glass by DC magnetron sputtering system so that photomask can maintain high transmittance at I-line (365 nm). ITO thin film deposited using In/Sn (10 wt.%) on sodalime glass was optimized to be 10 nm-thick, 3.0 × 103 𝛺/☐ sheet resistance, and about 80% transmittance, which was relatively low transmittance because of the absorption properties of ITO thin film. High average transmittance of 91.45% was obtained from a double side antireflection and antistatic thin films structure of Nb2O5 64 nm | SiO2 41 nm | sodalime glass | ITO 10 nm | Nb2O5 64 nm | SiO2 41 nm.

Characteristics of an electrochromic ECD (electro-chromic device) film in applications for smart windows with a 4-layer structure, a thickness of 0.5 mm (0.5 mm 이내의 두께를 갖는 4층 구조의 스마트 윈도우에 적용되는 전기변색 ECD(electro-chromic device) 필름 제조 및 특성)

  • Nam Il Kim;Geug Tae Kim
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.34 no.1
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    • pp.16-21
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    • 2024
  • Using electrochromic devices (ECD), smart window films that can change the colors from tinted state into transparent state by applying an external voltage were manufactured. Polyethylene terephthalate (PET) film was used as a substrate instead of conventional glass, and ECD modules having a total thickness of about 50 ㎛ were manufactured by sequentially introducing an ITO/Ag/ITO electrode layer, a WO3/TIC2 organic discoloration layer, and a Nafion fluorine electrolyte layer. Through a series of sputtering, bar coating, and thermal compression processes, a large scale smart window with a horizontal and vertical length of more than 80 mm was manufactured. When DC 3.5 V was applied, the transmittance decreased from 54 % to 24 % and moreover the color change could be confirmed even with the naked eye. Reversible color change capability at low external voltage implies that external sunlight can be selectively blocked which is effective in terms of energy saving.