• 제목/요약/키워드: SiInZnO

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Sol-gel 법으로 제작된 ZnO 박막의 결정화 및 PL 특성에 관한 연구 (The Crystallization and the Photoluminescence Characteristics of ZnO Thin Film Fabricated by Sol-gel Method)

  • 최병균;장동훈;강성준;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권2호
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    • pp.8-12
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    • 2006
  • 졸-겔 법으로 $Pt/TiO-2/SiO_2/Si$ 기판 위에 ZnO 박막을 제작하여, 열처리 온도에 따른 박막의 결정화 특성 및 미세구조와 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과로부터, 열처리 온도가 $600^{\circ}C$ 일때 가장 우수한 c-축 배향성을 나타냈으며, 이때 반가폭은 $0.4360^{\circ}C$ 이었다. AFM 으로 ZnO 박막의 표면형상과 표면 거칠기를 관찰한 결과, $600^{\circ}C$ 열처리 온도에서 입자가 고르게 성장하여 치밀한 박막이 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 표면 거칠기도 1.048nm 로 가장 우수한 값을 나타내었다. ZnO 박막의 열처리 온도에 따른 PL 특성을 조사한 결과, $600^{\circ}C$로 열처리된 ZnO 박막에서 자외선 영역의 발광 피크 (378nm)는 가장 크게 가시광 영역의 발광 피크 (510nm)는 가장 작게 관찰되었다. 가시광 영역의 발광 피크가 작은 것은 산소 공공 또는 불순물이 매우 적다는 것을 의미하므로, $600^{\circ}C$로 열처리된 ZnO 박막은 비교적 화학양론적으로 성장되었음을 확인할 수 있었다.

Influence of surface roughness of ZnO layer on the growth of polycrystalline Si layer via aluminum-induced layer exchange process

  • Choi, Sung-Kuk;Chang, Won-Beom;Jung, Soo-Hoon;Hara, Kosuke;Watanabe, Haruna;Usami, Noritaka;Chang, Ji-Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권8호
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    • pp.692-697
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    • 2016
  • This study investigated the effect of surface roughness of zinc oxide (ZnO) layer on the growth of polycrystalline Si layer via an Al-induced layer exchange process. It was found that the growth rate, grain size, crystallization fraction, and preferential orientation of the polycrystalline Si layer were strongly influenced by the surface roughness of the underlying ZnO layer. As the roughness of the ZnO surface increased, a higher growth rate (~40 min) and preferential Si (100) orientation were obtained because of the spatial concentration fluctuations in the Al-Si alloy, induced by the surface roughness of the underlying ZnO layer.

Implementation of High Carrier Mobility in Al-N Codoped p-Type ZnO Thin Films Fabricated by Direct Current Magnetron Sputtering with ZnO:Al2O3 Ceramic Target

  • Jin, Hujie;Xu, Bing;Park, Choon-Bae
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권4호
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    • pp.169-173
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    • 2011
  • In this study, Al-N codoped p-type zinc oxide (ZnO) thin films were deposited on Si and homo-buffer layer templates in a mixture of $N_2$ and $O_2$ gas with ceramic ZnO:(2 wt% $Al_2O_3$) as a sputtering target using DC- magnetron sputtering. X-ray diffraction spectra of two-theta diffraction showed that all films have a predominant (002) peak of ZnO Wurtzite structure. As the $N_2$ fraction in the mixed $N_2$ and $O_2$ gases increased, field emission secondary electron microscopy revealed that the surface appearance of codoped films on Si varied from smooth to textured structure. The p-type ZnO thin films showed carrier concentration in the range of $1.5{\times}10^{15}-2.93{\times}10^{17}\;cm^{-3}$, resistivity in the range of 131.2-2.864 ${\Omega}cm$, and mobility in the range of $3.99-31.6\;cm^2V^{-1}s^{-1}$ respectively.

Growth and Characterization of Conducting ZnO Thin Films by Atomic Layer Deposition

  • Min, Yo-Sep;An, Cheng-Jin;Kim, Seong-Keun;Song, Jae-Won;Hwang, Cheol-Seong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권9호
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    • pp.2503-2508
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    • 2010
  • ZnO thin films were grown on Si or $SiO_2$/Si substrates, at growth temperatures ranging from 150 to $400^{\circ}C$, by atomic layer deposition (ALD) using diethylzinc and water. Despite the large band gap of 3.3 eV, the ALD ZnO films show high n-type conductivity, i.e. low resistivity in the order of $10^{-3}\;{\Omega}cm$. In order to understand the high conductivity of ALD ZnO films, the films were characterized with X-ray diffraction, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, elastic recoil detection, Rutherford backscattering, Photoluminescence, and Raman spectroscopy. In addition, the various analytical data of the ZnO films were compared with those of ZnO single crystal. According to our analytical data, metallic zinc plays an important role for the high conductivity in ALD ZnO films. Therefore when the metallic zinc was additionally oxidized with ozone by a modified ALD sequence, the resistivity of ZnO films could be adjusted in a range of $3.8{\times}10^{-3}\;{\sim}\;19.0\;{\Omega}cm$ depending on the exposure time of ozone.

표면 플라즈몬 공명을 이용한 유전체 박막의 광학 상수 결정과 형상 측정 (Determination of Optical Constants and Observation of Patterns of Dielectric Thin Films Using Surface Plasmon Resonance)

  • 황보창권;김성화;이규진
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.205-216
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    • 1992
  • 공명각과 비공명각에서 각각 표면 플라즈몬의 전기장 분포를 계산하고 두 경우를 비교하였다. 표면 플라즈몬 공명의 응용으로서 (1) 은박막 위에 덧증착한 얇은 ZnS 박막의 광학 상수를 두께가 증가함에 따라 측정하였고, (2) 발산하는 입사파를 이용하여 은박막 위에 덧증착한 두께가 서로 다른 SiO 박막에 의한 4개의 표면 플라즈몬 공명을 한 화면에서 관측하였으며 (3) 평행광을 이용하여 은박막 위에 덧증착한 격자 모양의 SiO박막과 문자 "가" 모양의 SiO 박막의 형상을 측정하였다.

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Si-oxides가 ZnO varistor의 항복특성에 미치는 영향 (Effect of Si-oxides on the breakdown properties of ZnO varistor)

  • 김종문;진희창;마재평;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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    • pp.556-560
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    • 1987
  • To enhance the breakdown properties of low voltage-oriented ZnO varistor, the samples were fabricated with the amounts of si-oxides and the sintering conditions. And then, to lower the breakdown voltage the $TiO_2$-added samples were fabricated. We investigated the nonlinear exponent, the nonlinear resistance and the V-I characteristics of samples. And we discussed with microstructures by use of SEM and the position of Si by EDS. Si-oxides, especially, largely enhanced the nonlinear exponent. In this case optimum sintering condition was $1200-1250^{\circ}C$-1hr and $TiO_2$ addition lowered the breakdown voltage.

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ZnO 바리스터의 등가회로 분석을 통한 DC 열화특성의 향상과 진단 (The Improvement and Diagnosis of DC Degradation Properties with The Equivalent-Circuit Analysis of ZnO Varistors)

  • 소순진;김덕규;김영진;소병문;박춘배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.978-980
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    • 1999
  • In this paper, DC degradation of ZnO varistor sintered in the atmospheres of nitrogen and oxygen was investigated. The content of $SiO_2$ containing 0.0, 0.2, 0.5 mol% respectively was addicted for the improvement of degradation property. ZnO varistor was fabricated in the special electrical furnace which had the vacuum system. The temperature and the voltage for the DC degradation test were $115{\pm}2^{\circ}C$, $0.85V_{1mA/cm^2}$. The time conditions for this test were 0, 2, 4, 8 hours and Current-voltage analysis is used to determine nonlinear coefficients($\alpha$). Frequency analysis are accomplished for the understanding of electrical properties as DC degradation test. In this experiment, We concluded that nonlinear coefficient decreased as the amount of $SiO_2$ addition increased, but degradation rate coefficient increased as the amount of $SiO_2$ addition increased. Also, degradation test with the analysis of equivalent circuit showed that the degradation phenomenon of ZnO varistor wasn't linearity.

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Zn$_2$SiO$_4$:Mn 녹색형광체의 입도제어 및 발광특성 (Control of Particle Size and Luminescence Property in Zn$_2$SiO$_4$:Mn Green Phosphor)

  • 성부용;정하균;박희동
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.636-640
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    • 2001
  • PDP용 녹색 형광체의 발광특성을 개선시키기 위해 고안된 액상의 화학적 합성법을 사용하여 조성식이 $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn(x=0.05, 0.08)인 형광체를 입자크기가 0.5~2$\mu\textrm{m}$로 조절하여 제조하였다. 제조된 형광체 입자는 구상이며 잘 분산된 형상을 봉주었고, 고상반응법에 비해 상대적으로 낮은 $1080^{\circ}C$에서 willemite구조의 단일상을 얻을 수 있었다. 또한 진공 자외선 영역의 147 nm의 여기원을 사용하여 광발광 특성을 조사하였다. 입자의 크기가 1$\mu\textrm{m}$이고 Mn의 도핑양이 8mole%일 때, 상용 형광체와 비교하여 발광세기는 약 40% 향상되었고 색좌표는 x=0.24, y=0.69로 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정된 형광체의 잔광시간은 7.8ms이었다.

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Zn$_2$SiO$_4$:Mn 녹색형광체의 입도제어 및 발광특성 (Control of Particle Size and Luminescence Property in Zn$_2$SiO$_4$:Mn Green Phosphor)

  • 성부용;정하균;박희동
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.363-363
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    • 2001
  • PDP용 녹색 형광체의 발광특성을 개선시키기 위해 고안된 액상의 화학적 합성법을 사용하여 조성식이 $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn(x=0.05, 0.08)인 형광체를 입자크기가 0.5~2$\mu\textrm{m}$로 조절하여 제조하였다. 제조된 형광체 입자는 구상이며 잘 분산된 형상을 봉주었고, 고상반응법에 비해 상대적으로 낮은 $1080^{\circ}C$에서 willemite구조의 단일상을 얻을 수 있었다. 또한 진공 자외선 영역의 147 nm의 여기원을 사용하여 광발광 특성을 조사하였다. 입자의 크기가 1$\mu\textrm{m}$이고 Mn의 도핑양이 8mole%일 때, 상용 형광체와 비교하여 발광세기는 약 40% 향상되었고 색좌표는 x=0.24, y=0.69로 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정된 형광체의 잔광시간은 7.8ms이었다.