• Title/Summary/Keyword: Magnetron Sputter

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DC/RF Magnetron Co-Sputter를 이용하여 성막한 유기 태양 전지용 Si-Doped $In_2O_3$ (ISO) 박막의 특성 연구

  • Lee, Hye-Min;Gang, Sin-Bi;Jeong, Gwon-Beom;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.327-327
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    • 2013
  • 본 연구에서는 $SiO_2$ Target과 $In_2O_3$ Target으로 co-sputtering방법을 이용해 증착한 Si-doped $In_2O_3$ (ISO) 박막의 Si 도핑 농도에 따른 전기적, 광학적, 구조적 특성에 대해 연구하였고, 이를 유기태양 전지(OPVs) 에 적용함으로써 그 가능성을 타진하였다. $In_2O_3$ target의 DC power를 100 W로 고정시킨 채 $SiO_2$ target의 RF power 크기를 20~60 W 변화시키면서 상온에서 실험을 진행한 결과 최적 조건은 박막의 두께가 200 nm일 때 Working pressure는 3 mTorr이고, RF power는 50 W이었다. 이 조건으로 제작된 ISO 박막은 550 nm에서 81.51%의 광투과율과 51.91 Ohm/sq.의 비교적 낮은 면저항이 나타남을 Hall measurement 및 UV/Vis spectroscopy 분석을 통해 알 수 있었다. 또한 X-ray diffraction 분석법과 Transmission Electron Microscope 분석법을 통해 $SiO_2$ 도핑 power가 50 W 이상으로 증가할 경우 ISO 박막의 결정성이 감소하여 완벽한 비정질상의 ISO 투명박막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 비정질 특성을 갖는 ISO 투명 전극을 이용하여 유기 박막형 태양전지를 제작한 결과 Voc (0.576 V), Jsc (7.671 mA/$cm^2$), FF (62.96%), PCE (2.78%)의 특성을 나타냄으로서 co-sputtering 공정을 통해 최적화된 ISO 박막을 유기 박막형 태양전지에 적용함으로써 광전소자로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

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A Study on SAW Properties of Bilayer Thin Film Structure Composed of ZnO and Dielectric Thin Films (ZnO 박막과 유전체 박막으로 구성된 이중구조의 물성 및 표면 탄성파 특성)

  • 이용의;김형준
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.6 no.2
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    • pp.134-140
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    • 1995
  • SAW properties of SiNx/ZnO bilayer thin film structure were analyzed. ZnO thin films were deposited by rf magnetron sputter using O2 gas as an oxidizer. Structure of ZnO thin films was affected by Ar/O2 ratio. At the gas ratio of Ar/O2=67/33, the standard deviation of X-ray rocking curve of (002) preferred ZnO thin film was 2.17 degree. This value is sufficient to use ZnO thin films as an acoustic element. SAW velocity of glass/SiNx(7000Å)/Al/ZnO(5μm) structure was max. 2.2% faster than that of ZnO/glass.

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Characteristics of ITO Transparent Conductive Oxide by DC Magnetron Sputter Methode (DC 마그네트론 스퍼터를 이용한 ITO 투명도전막 특성)

  • Cho, Ki-Taek;Choi, Hyun;Yang, Seung-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.269-269
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    • 2007
  • 최근 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 품질향상을 위한 연구가 활발히 진행중이며 또한, 부품 소재 개발에 박차를 가하고 있다. 대형 평판디스플레이 중 낮은 전력소모와 광시야각이 우수한 TFT-LCD가 각광받고 있다. TFT-LCD 소자의 투명전극으로 사용되기 위해서는 면저항 10~1k Ohm/sq., 광투과율 85% 이상의 특성이 요구되며 ITO(Indium Tin Oxide의 약자) 타겟을 스퍼터링한 박막이 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 $In_2O_3$ 나노 분말 제조 공법으로 제작된 ITO 타겟을 사용하여 양산성 및 대형화에 적합한 DC 마그네트론 스퍼터 방식으로 투명전극을 제조하였다. 일반적으로 사용되는 고정식 DC 마그네트론 스퍼터 방식은 타겟표면에 재증착(back deposition)되는 저급산화물로 인해 이물 또는 노즐(Nodule) 이 형성되고 이로 인해 비이상적이고 불안정한 방전 플라즈마가 박막의 특성을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동식 DC 마그네트론 스퍼터 방식을 채택하였으며 대형 타겟을 이용한 대형화 기판 제작과 안정적인 sputter yield로 인해 uniformity가 우수한 ITO 박막을 제조하였다. ITO 박막의 저면저항 고투과율 특성을 구현하기 위해 공정변수인 산소분압, 전류밀도(DC power) 그리고 증착온도에 따른 ITO 박막의 미세조직과 결정성을 관찰하였으며 전기적 특성을 분석하였다.

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Structural evolution and electrical property of RF sputter-deposited ZnO:Al film by rapid thermal annealing process (RF sputter로 증착된 ZnO:Al 박막의 Rapid Thermal Annealing 처리에 따른 구조개선 및 전기적 특성)

  • Park, Kyeong-Seok;Lee, Kyu-Seok;Lee, Sung-Wook;Park, Min-Woo;Kwak, Dong-Joo;Lim, Dong-Gun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.466-467
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    • 2005
  • Al doped zinc oxide films (ZnO:Al) were deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering from a ZnO target mixed with 2 wt% $Al_2O_3$. The as-deposited ZnO:Al films were rapid-thermal annealed. Electrical properties and structural evolution of the films, as annealed by rapid thermal process (RTP), were studied and compared with the films annealed by conventional annealing process. RTP, the (002) peak intensity increases and the electrical resistivity decreases by 20%, after RT annealing. The effects of RT annealing on the structural evolution and electrical properties of RF sputtered films were further discussed and compared also with the films deposited by DC magnetron sputtering.

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전자빔 후 처리를 이용한 유연성 태양전지용 AZO 박막의 특성 향상에 관한 연구

  • Lee, Hak-Min;Hwang, Jin-Ye;Nam, Sang-Hun;Kim, Hyeok;Kim, Yong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.191.1-191.1
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    • 2013
  • 현재 산업계 전반적으로 사용되고 있는 박막형 태양전지 투명 전도막의 재료로는 ITO 와 Al, In, Ga, B, Si, F 등으로 도핑된 ZnO 박막이 사용되고 있으며, 그 중에서도 Al 이 도핑된 ZnO 박막은 넓은 밴드갭을 가진 n-type 반도체로서, 적외선 및 가시광 영역에서의 높은 투과성과 우수한 전도성을 가지며, 고온에서 안정된 전기적 특성, 낮은 원가 등의 장점을 지녀 그 응용 연구가 활발히 이루어지고 있다 [1]. 본 연구에서는 RF magnetron Sputter 법을 이용하여 Flexible 기판 위에 AZO 박막을 증착하였다. 실험변수로는 RF power, Pressure등을 이용하였고, 최적조건에서의 박막의 투과도는 90%이상, 면저항은 30 ${\Omega}/{\square}$ 이하를 나타내었다. 그리고 (주)인포비온에서 원천기술을 갖고있는 EBA technology를 이용하여 후처리 하여 전기적, 광학적, 구조적인 특성의 변화를 관찰하였다. AZO 박막의 두께를 측정하기 위해 ${\alpha}-step$과 SEM을 이용하였고, 투과도는 UV-Vis spectrometer를 사용하여 박막의 투과도 변화를 관찰 하였다. 전기적인 특성은 4-Point probe를 이용하여 측정하였다. 또한, 박막의 결정성과 거칠기의 변화는 XRD(X-ray Diffraction)와 원자간력현미경(Atomic Force Microscope; AFM) 을 이용하여 측정하였으며, 전기 광학적 특성 변화는 Figure Of Merit(FOM) 수치로 분석하였다. 본 연구에서 AZO 박막의 특성은 EBA 조사 후 특성의 향상이 이루어지는 것을 관찰할 수 있었다.

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RF magnetron sputtering 방법을 이용하여 제작된 PTFE 박막의 발수성 분석

  • Yun, Hyeon-O;Seo, Seong-Bo;Kim, Ji-Hwan;Kim, Mi-Seon;Ryu, Seong-Won;Park, Seung-Hwan;Kim, Hwa-Min
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.123-123
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    • 2009
  • In our experiment, a PTFE was sputter-coated on substrates to induce water-repellent properties and the RF-magnetron sputtering method for fabrication of PTFE film is used due to the advantages of the simple process, time saving, environmentally friendly, insulating property, and a good adhesion property to substrates. As a result of the correlation between surface roughness of PTFE films and contact angle with water, we found that the roughness surfaces are proportioned to contact angles related to low interfacial energy.

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A study on c-axis preferred orientation at a various substrate temperature of ZnO thin film deposited by RF magnetron sputtering (RF magnetron sputtering법으로 ZnO박막 제조시 기판온도에 따른 c축 배향성에 관한 연구)

  • 이종덕;송준태
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.2
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    • pp.196-203
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    • 1996
  • The highly c-axis oriented zinc oxide thin films were deposited on Sapphire(0001) substrates by reactive RF magnetron sputtering. The characteristics of zinc oxide thin films on RF power, substrate-target distance, and substrate temperature were investigated by XRD, SEM and EDX analyses. The physical characteristics of zinc oxide thin films changed with various deposition conditions. The higher substrate temperatures were, The better crystallinity of zinc oxide thin films. The highly c-axis oriented zinc oxide thin films were obtained at sputter pressure 5mTorr, rf power 200W, substrate temperature 350.deg. C, substrate-target distance 5.5cm. In these conditions, the resistivity of zinc oxide thin films deposited on pt/sapphire was 12.196*10$^{9}$ [.ohm.cm].

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RF Magnetron Sputter에 의해 제조된 ITO/Ag/AZO 다층박막의 전기적.광학적 특성

  • Kim, Min-Hwan;An, Jin-Hyeong;Kim, Sang-Ho
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2006.10a
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    • pp.51-55
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    • 2006
  • ITO/Ag/AZO and AZ0/Ag/ITO multi-layer films deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering have a much better electrical properties than ITO and AZO single-layer films. The multi-layer structure was consisted of three layers of ITO, Ag and AZO. The optimum working pressure of AZO layers deposition was determined to be $1.0{\times}10^{-2}$ torr for high optical transmittance and good electrical conductivity. The electrical and optical properties of sub/IT0/Ag/AZO were higher than those of sub/AZ0/Ag/ITO multi-layer films.

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Effect of substrate temperature on the properties of aluminum doped zinc oxide by DC magnetron sputtering

  • Koo, Hong-Mo;Kim, Se-Hyun;Moon, Yeon-Keon;Park, Jong-Wang;Jeong, Chang-Ho
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2005.07b
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    • pp.1542-1545
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    • 2005
  • Transparent conducting aluminum-doped zinc oxide (AZO) thin films have been deposited on corning 1737 glass by DC magnetron sputter. The structural, electrical and optical properties of the films were investigated as a function of various substrate temperatures. AZO thin films were fabricated by dc magnetron sputtering with AZO ceramic target $(Al_2O_3: 2wt %)$. The obtained films were poly crystalline with a hexagonal wurtzite structure and preferentially oriented in the (002) crystallographic direction. The lowest resistivity is $6.0{\times}10^{-4}$ Ocm with the carrier concentration of $2.694{\times}10^{20}\;cm^{-3}$ and Hall mobility of $20.426cm^2/Vs$. The average transmittance in the visible range was above 90%.

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A study on the AIN thin films fabricated by RF magnetron sputtering (RF Magnetron Sputtering 법으로 제조된 AIN 박막에 관한 연구)

  • 남창길;최승우;천희곤;조동율
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.44-49
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    • 1997
  • AIN thin films were deposited on silicon and glass substrates by sputtering Al target and introducing mixed gases of argon and nitrogen into reactive RF magnetron sputter. The substrate was not heated to protect the PC (polycarbonate) substrate and the micro-sized pregroove morphology on the surface of PC substrate. But its temperature was around $100^{\circ}C$ due to the self-heating by plasma. The crystallinity, cross-section morphology and refractive index were characterized by changing various deposition parameters.

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