• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.59.2-59.2
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• 2011

We have demonstrated ink-jet printed indium tin oxide (ITO) and indium tin zinc oxide (IZTO) electrodes for cost-efficient organic solar cells (OSCs). By ink-jetting of crystalline ITO nano-particles and performing a rapid thermal anneal at $450^{\circ}C$, we were able to obtain directly patterned-ITO electrodes with an average transmittance of 84.14% and a sheet resistance of 202.7 Ohm/square without using a conventional photolithography process. The OSCs fabricated on the directly patterned ITO electrodes by ink-jet printing showed an open circuit voltage of 0.57 V, short circuit current of 8.47 mA/cm2, fill factor of 44%, and power conversion efficiency of 2.13%. This indicates that the ITO directly-patterned by ink-jet printing is a viable alternative to sputter-grown ITO electrodes for cost-efficient printing of OSCs due to the absence of a photolithography process for patterning and more efficient ITO material usage.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.214-214
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• 2010

Indium-tin-oxide(ITO)는 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 그 수요는 계속 늘고 있지만 세계적으로 In의 매장량의 한계로 그 단가가 매우 높다. 또한 ITO는 플렉시블 디스플레이에 적용함에 있어서 고온 공정으로 인해 많은 단점을 보이고 있어 이를 대체할 새로운 투명전극의 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 IZTO($In_2O_3$:ZnO:$SnO_2$=80:10:10 wt.%)의 In 량을 절감한 조성의 타겟을 제조하였다. 그리고 유리기판 위에 IZTO 박막을 펄스 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 증착압력과 활성 산소의 분압을 변화시키며 증착하였다. 증착압력의 변화는 3mTorr~8mTorr 범위에서 제어하였고 활성 산소의 분압은 0%~3% 범위에서 제어하였으며 기판의 온도의 제어 없이 상온에서 증착하였다. 증착한 박막은 전기적, 광학적 및 구조적 특성 등을 조사하였다. 증착압력 6mTorr와 산소분압 2%의 조건에서 비저항은 $5.07{\times}10^{-4}\;({\Omega}{\cdot}cm)$, 캐리어 농도는 $2.96{\times}10^{20}(cm^{-3})$, 이동도는 $41.6(cm^{-2}/Vs)$로 가장 좋은 전기적 특성을 보였다. 박막의 투과율을 측정한 결과 평균 85% (400nm~800nm)이상의 우수한 광학적 특성을 보였다. 또한 이 IZTO 박막을 이용하여 OLED 소자를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 조사 결과 플렉시블 디스플레이 분야에서 IZTO 박막은 In 절감효과와 상온 공정에서 우수한 투명전극 특성을 보여 ITO를 대체할 물질로 가능성을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.591-596
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• 2013

Indium Zinc Tin Oxide (IZTO) thin films were developed as an alternative to Indium Tin Oxide (ITO) thin films. ITO material which has been acknowledged with its low resistivity and optical transparency of 85-90% has been used as major transparent conducting oxide (TCO) materials. However, due to the limited source, high price, and instability problems at high temperature of indium, many researches has been focused on indium-saving TCO materials. Mason Group of Northwestern University was reported to expand the solubility limit up to 40% by co-doping with 1:1 ratio of $Zn^{+2}$ and $Sn^{+4}$ ions. In this study, the properties of IZTO thin films corresponding to Zn/Sn different ratio were investigated. In addition, the effect of substrate temperature variable to the structural, optical and electrical properties of IZTO thin films was investigated.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.601-604
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• 2008

We report on the Ag thickness effect on the electrical and optical properties of indium zinc tin oxide (IZTO)-Ag-IZTO multilayer electrode grown on a PET substrate and the surface plasmon effect of Ag layer on the optical properties of IZTO-Ag-IZTO electrode. Using an IZTO-Ag-IZTO multilayer with a total thickness below ~80 nm, we can obtain high-quality flexible electrode with very low sheet resistance, high transmittance, high work function and superior flexibility.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.141-141
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• 2012

The electronic and optical properties of Indium Zinc Tin Oxide (IZTO) thin films using gas environment were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and reflection electron energy loss spectroscopy (REELS). REELS spectra revealed that the band gaps of IZTO thin films are 3.26, 3.07, and 3.46 eV for water mixed with oxygen, argon mixed with oxygen, and air environments, respectively. The measured band gaps by REELS are consistent with the optical band gaps obtained by UV-Spectrometer. The optical properties represented by the dielectric function $\mathfrak{m}$, the refractive index n, the extinction coefficient k, and the transmission coefficient T of the IZTO thin films with different gas environments were determined from a quantitative analysis of REELS spectra. The calculated transmission from quantitative analysis of REELS spectra shows good agreement with transmission measured by UV-spectrometer. The transmission values of 89% and low electrical resistivity of $3.55{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$ have been achieved for argon mixed with oxygen which indicates that the gas enviroment plays an important role in improving the electronic and optical properties of films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.324-324
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• 2012

투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs)는 일반적으로 면저항이 $103{\Omega}/sq$ 이하로 전기가 잘 통하며, 가시광선영역인 380~780 nm에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2eV 이상의 밴드갭을 가지는 재료로써, 전기전도도와 가시광선영역에서 투과성이 높아 전기적, 광학적 재료로 관심을 받아 다년간 연구대상이 되어오고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs) 소재로는 Indium Tin Oxide (ITO)가 가장 각광받고 있지만, Indium의 가격상승과 박막의 열처리를 통해 저항이 증가하는 단점을 가지고 있어 이를 대체 할 새로운 소재 개발이 필요한 상황이다. 그러므로 투명전도체 소재 개발에 있어서 가장 중요한 연구과제는 Indium Tin Oxide(ITO)의 단점을 개선시키고 안정된 고농도의 In-Zn-Sn-O(ITZO) 박막을 성장시키는 것이다. 본 연구에서는 RF스퍼터링법에 의하여 Si wafer에 In-Zn-Sn-O(IZTO)를 $350{\AA}$ 만큼 증착시키고, 1시간 동안 $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$로 각각 열처리 하였다. 박막의 전자적, 광학적 특성은 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy)를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, ITZO박막은 In-O, Sn-O and Zn-O의 결합을 가지고 있고, 박막의 열처리를 통해 $400^{\circ}C$에서 Zn2p의 피크가 가장 크게 나타나는 반면 In3d와 Sn3d는 열처리를 했을 때가 Room Temperature에서 보다 피크가 작아지는 것을 확인하였다. 이는 $400^{\circ}C$에서 Zn가 표면에 편석됨을 나타낸다. 그리고 REELS를 이용해 Ep=1500 eV에서의 밴드갭을 얻어보면, 밴드갭은 $3.25{\pm}0.05eV$로 온도에 크게 변화하지 않았다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성 분석 결과, 가시광선영역인 380nm~780nm에서의 투과율이 83%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권3호
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• pp.847-851
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• 2011

This study examined In-Zn-Sn-O (IZTO) films deposited on glass substrates by pulsed DC magnetron sputtering with various substrate temperatures. The structural, electrical, optical properties were analyzed. Xray diffraction showed that the IZTO films prepared at temperatures > $150^{\circ}C$ were crystalline which adversely affected the electrical properties. Amorphous IZTO films prepared at $100^{\circ}C$ showed the best properties, such as a low resistivity, high transmittance, figure of merit, and high work function of $4.07{\times}10^{-4}\;{\Omega}$, 85%, $10.57{\times}10^{-3}\;{\Omega}^{-1}$, and 5.37 eV, respectively. This suggests that amorphous IZTO films deposited at relatively low substrate temperatures ($100^{\circ}C$) are suitable for electrode applications, such as OLEDs as a substitute for conventional crystallized ITO films.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권3호
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• pp.224-227
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• 2015

In this work, the properties of Indium-Zinc-Tin-Oxide (IZTO) thin films, deposited on polyethylene naphthalate (PEN) with a $SiO_2$ buffer layer, were analyzed with different working pressures. After depositing the $SiO_2$ buffer layer on PEN substrates by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), the IZTO thin films were deposited by RF magnetron sputtering with 1 to 7-mTorr working pressure. All the IZTO thin films show an amorphous structure, regardless of the working pressure. The best morphological, electrical, and optical properties are obtained at 3-mTorr working pressure, with a surface roughness of 2.112-nm, a sheet resistance of $8.87-{\Omega}/sq$, and a transmittance at 550-nm of 88.44%. These results indicate that IZTO thin films deposited on PEN have outstanding electrical and optical properties, and the PEN plastic substrate is a suitable material for display devices.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.96-96
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• 2009

투명전도막은 FPD의 전자부품에서 전극으로 널리 사용되고 있으며 현재 대부분의 투명전도막으로는 ITO가 사용되고 있다. 하지만, ITO에 사용되는 In은 희유금속으로 지속적인 사용량 증가로 가격의 급등과 더불어 수급 불안정으로 인해 In을 대체하고자 하는 연구가 집중적으로 이루어지고 있다. 그러나 $In_2O_3$를 대체한 ZnO계 등은 비저항이 높아 대체 적용이 가능하지 못하고 있다. 이에 In의 양을 줄이면서 상대적으로 저가이면서 광학적 특성이 우수한 ZnO을 첨가하여 기존의 ITO에 상응하는 전기전도도와 광투과율을 얻을 수 있는 새로운 3성분계 TCO 에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구그룹은 $In_2O_3$을 기본 조성으로 하는 $In_2O_3-ZnO-SnO_2$계를 선정하여 IZTO target을 제조 후 RF magnetron sputtering 방법으로 투명전도막을 제작하였다. 본 연구에서는 RF 파워와 동작압력, 동작시간 그리고 열처리온도의 증착 조건에 따른 IZTO 박막의 특성을 평가하였다. 박막의 특성 및 표면 미세구조를 관찰하기 위해 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하였으며, XRD(X-ray diffraction)을 이용하여 결정성을 분석하였고, 4 point-prove, Hall effect measurement와 UV/Visible spectrometer를 통해 전기적, 광학적 특성을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.99-104
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• 2021

Ion-beam sputtering (IBS) was used to deposit semiconducting IZTO (indium zinc tin oxide) thin films onto heavily-doped Si substrates using a sintered ceramic target with the nominal composition In0.4Zn0.5Sn0.1O1.5, which could work as a channel layer for oxide TFT (oxide thin film transistor) devices. The crystallization behavior and electrical properties were examined for the films in terms of deposition parameters, i.e. target tilt angle and substrate temperature during deposition. The thickness uniformity of the films were examined using a stylus profilometer. The observed difference in electrical properties was not related to the degree of crystallization but to the deposition temperature which affected charge carrier concentration (n), electrical resistivity (ρ), sheet resistance (Rs), and Hall mobility (μH) values of the films.