Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제14권2호
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pp.86-89
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2013
Dye-sensitized solar cells have a FTO/$TiO_2$/Dye/Electrode/Pt counter electrode structure, yet more than a 10% electron loss occurs at each interface. A passivating layer between the $TiO_2$/FTO glass interface can prevent this loss of electrons. In theory, ZnO has excellent electron collecting capabilities and a 3.4 eV band gap, which suppresses electron mobility. FTO glass was coated with ZnO thin films by RF-magnetron sputtering; each film was deposited under different $O_2$:Ar ratios and RF-gun power. The optical transmittance of the ZnO thin film depends on the thickness and morphology of ZnO. The conversion efficiency was measured with the maximum value of 5.22% at an Ar:$O_2$ ratio of 1:1 and RF-gun power of 80 W, due to effective prevention of the electron recombination into electrolytes.
ITO-Al-ITO multi-layers were deposited at room temperature by RF magnetron sputtering on polyethylene terephthalate (PET). The films were deposited at various pressures of $8\times10^{-4},\;1\times10^{-3},\;4\times10^{-3},\;8\times10^{-3}\;and\;1\times10^{-2}$ Torr. A correlation between microstructure and electro-optical properties was studied. Films deposited? at low pressure have higher transmission, and lower reflectance and resistance than film deposited at high pressure. Sheet resistance, transmission, and reflectance were $141.6\Omega/\Box\;88\%\;and\;6.8\%$ resectively when the deposition pressure was $8\times10^{-4}$ torr, that was the optimum condition.
Preparation of copper film on PET substrate was carried out by cyclic operation of RF-magnetronsputtering under continuous operation of ECR-CVD. The purpose of this study is aimed to an increase in deposition rate with keeping excellent adhesion between copper film and PET. In order to optimize the sputtering time under continuous ECR-CVD, cyclic operation concept is employed. By changing parameters of cyclic operation such as split of e and cycle time of A, the characteristics and thickness of the deposited copper film are controlled. As $\theta$ value increase, film thickness could confirm to increase and its surface resistivity value decreases. The highest adhesive strength appears at $\theta=0.33$ and cycle time of 30 min. The uniformity of copper film shows $5\%$ in our experimental range.
Al-doped ZnO(AZO)/Ag/AZO multi-layer films deposited on PET substrate by RF magnetron sputtering have a much better electrical properties than Al-doped ZnO single-layer films. The multi-layer structure consisted of three layers, AZO/Ag/AZO, the optimum thickness of Ag layers was determined to be $112{\AA}$ for high optical transmittance and good electrical conductivity. With about $1800{\AA}$ thick AZO films, the multi-layer showed a high optical transmittance in the visible range of the spectrum. The electrical and optical properties of AZO/Ag/AZO were changed mainly by thickness of Ag layers. A high quality transparent electrode, having a resistance as low as $6\;W/{\square}$ and a high optical transmittance of 87% at 550 nm, was obtained by controlling Ag deposition parameters.
RF magnetron co-sputtering을 이용하여 RF power 및 공정 압력에 따라 GZO 및 IGZO 박막을 유리기판 위에 제작하고 투명전극으로 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리기판을 사용하였다. 소결된 타겟으로 ZnO, $In_2O_3$ 및 $Ga_2O_3$을 이용하였으며, 각각의 타겟은 독립 된 RF파워를 변화시키며 투명전극의 성분비를 조절하였으며, 증착 압력은 10 m에서 100 mTorr까지, 기판과의 거리는 25 mm에서 65 mm까지 변화시키며 박막을 제작하였다. 유리기판 위에 불순물이 첨가된 모든 ZnO 박막에서 (002) 면의 우선배향성이 관찰되었고, 3.4eV에서 3.5eV 정도의 광학적 밴드갭을 가지며 80% 이상의 투과율을 나타내었다. GZO 박막의 경우 증착 조건에 따라 투명전극에 요구되는 $5*10^{-3}{\Omega}-cm$ 이하의 전기적특성을 가짐을 보였으며, gallium 성분이 0%에서 6%로 증가함에 따라 3.3eV에서 3.5eV로 blue-shift하였으며, 비저항은 0.02에서 $0.005{\Omega}cm$로 낮아졌으며 이동도는 $4.7cm^2V^{-1}s^{-1}$에서 $2.7cm^2V^{-1}s^{-1}$로 보이며 GZO 물질이 투명전극으로서 기존의 ITO 물질 대체 가능성을 확인하였다. IGZO 박막은 In과 Ga의 함량에 따라 저항률의 변화가 크게 나타났으며, In의 함량이 많을수록 이동도, 캐리어 농도의 증가로 저항률은 감소하였다.
Generally, diamond-like carbon films (a-C:H, DLC) have been shown to have a low coefficient of friction, a high hardness and a low wear rate. Pd-doped C thin film was fabricated using a dual magnetron sputtering with two targets of graphite and palladium. Graphite target RF power was fixed and palladium target RF power was varied. The structural, physical, and surface properties of the deposited thin film were investigated, and the correlation among these properties was examined. The doping ratio of Pd increased as the RF power increased, and the surface roughness of the thin film decreased somewhat as the RF power increased. In addition, the hardness value of the thin film increased, and the adhesive strength was improved. It was confirmed that the value of the contact angle indicating the surface energy increases as the RF power increases. It was concluded that the increase in RF power contributed to the improvement of the physical properties of Pd-doped C thin film.
RF magnetron sputtering을 이용하여 증착한 투명전도성 ZnO 박막의 F 도핑량에 따른 전기, 구조, 광학적 특성에 대해 고찰하였다. 순수 ZnO와 ZnO : $ZnF_2$(1.3 wt%) 그리고 ZnO : $ZnF_2$(10 wt%) 3개의 타겟들을 2개씩 조합 각각의 rf 파워를 조절하여 co-sputtering 방법으로 $ZnF_2$ wt%를 변화시켜 박막내의 F 도핑량을 조절하였다. 증착된 박막들은 열처리에 따른 물성 변화를 분석하기 위해 $5{\times}10^{-7}$ torr 이하의 진공 분위기에서 $300^{\circ}C$에서 2 시간 동안 열처리하였다. XRD 분석 결과 제작된 모든 ZnO 박막은 (002) 우선 방위 특성을 보였고 F 도핑량 증가에 따라 (101), (110), (100) 방향의 약한 피크들이 나타났으며, 이러한 구조적 특성 변화는 이동도의 변화와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. Auger로 박막 내의 F 량을 분석한 결과 최대 5.9 at%의 F이 포함되어 있었으며, 열처리 후 캐리어 농도와 이동도는 증가하였고 최고 $37cm^2/Vs$의 이동도를 나타내었으며, 모든 박막들은 가시광 영역에서 81 % 이상의 투과도를 가졌다.
LiNbO$_3$films were prepared by an rf-magnetron sputtering technique using sintered target containing potassium. The potassium was included to help to fabricate stoichiometric LiNbO$_3$film. Structural and electrical properties of thin films was investigated as a function of deposition condition. Optimum sputtering conditions were rf power of 100W, working pressure of 1m Torr and substrate temperature of 58$0^{\circ}C$. The thin film was grown to (012) preferred orientation. The dielectric constant of the thin film LiNbo$_3$ fabricated under optimum condition was 55 at 1MHz. Average grain size is about 200$\AA$ and roughness of the film is small enough to apply to optic devices.
TTFT-LCD에 투명전극으로 사용되고 있는 IGZO 박막의 특성을 조사하기 위하여 RF magnetron sputtering을 이용하여 Ar Gas 유량 변화에 따른 IGZO 박막을 유리 기판 위에 제작하고 투명전극의 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 소결된 타겟으로는 In:Ga:ZnO를 각각 1 : 1 : 2 mol%의 조성비로 혼합하여 이용하였으며, 30mm${\times}$30 mm의 Corning1737 유리기판에 Sputtering 방식으로 증착 하였다. 장비 조건으로는 Rf power를 25 W로 고정 시켰으며, 실험변수로는 초기합력은 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 하였으며, 증착압력은 $9.0{\times}10^{-3}$ Torr로 하였다. Ar Gas를 30, 50, 70, 90 sccm으로 변화를 주어 실험을 진행하였다. 증착온도는 실온으로 고정하였다. 분석 결과로는 Ar Gas가 30 sccm일 때 AFM분석결과 0.3 nm 이하의 Roughness를 가졌으며, XRD분석결과 34$^{\circ}$ 부근에서 (002) c-축 방향성 구조임을 확인할수 있었다. UV-Visible-NIR 측정결과 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도를 만족 시켰으며, Hall 측정결과 Carrier concentration $2.7{\times}10^{19}\;cm^{-3}$, Mobility 8.4 $cm^2/v_{-s}$이며, Resistivity $8.86{\times}10^{-3}$, 투명전극으로 사용 가능함을 확인할 수 있었다.
We proposed the ZnO thin film for a SAW filter by PLD and RF sputtering method. ZnO thin films was pre-deposited on a sapphire substrate as a seed layer by PLD method and then deposited on seed layer by RF sputtering. The surface characteristics of ZnO thin film were investigated by XRD, SEM and AFM. The minimum surface roughness was 1.92 nm and FWHM of rocking curve was $0.92^{\circ}$. We demonstrated the SAW filter with bandwidth of approximately 0.97 MHz and the center frequency of 18.72 MHz using the proposed ZnO thin film.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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