• 제목/요약/키워드: Sn-doped SnO2

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$SnO_2$ 수용전극특성에 미치는 Sb첨가의 영향 (Effects of Sb doping on the Characteristis of $SnO_2$ Transparent Electrodes)

  • 이정한
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.16-21
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    • 1976
  • 염화제이석을 출발물질로 하여 예열을 병용한 광무부착방식으로 유리 박판 위에 SnOf수명전극을 형성시켜 그의 Sheet 무항과 광투과률에 미치는 Sb연가량와 영향을 실행적으로 검토하였다. Sheet 저항을 전극작성시의 기판유리의 표면 온도가 높을수록 낮아지며 백색광에 대한 투과률을 Sheet 저항저하와 더불어 증가되는데 최대 약 93{%)였다. 기판표면온도는 700(℃) 부근이 적당하며 같은 표이온도의 경우 출발물질에서의 Sb/Sn의 비율이 약 0.6(%)일 경우 최저의 저항치를 얻을 수 있었다. Transparent eloctroaes of polycrystalline till-oxide films doped with antimony are prepared on the substrate of microscopic cover g1ass by modified spray method and from SnCl4 Solution. Their electrical and optical properties are investigated in relation to the surface temperature of the substrate glass and to antimony concentration in the starting materials. The sheet·resiststrace of the film electrodes and transmittance for incandescent light depen on tile antimony concentration and surface temperature of substrates at the time of making films. The transmittance increases with decrease of sheet resistance of the film. The optimum sheet·resistance was obtianed in the case of the antimony concentration 0.6(%) approximately , and the max. transmittance was 93(%).

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후막형 암모니아 가스 센서의 제조 및 가스 감응 특성 (Fabrication and Characterization of Thick Film Ammonia Gas Sensor)

  • 윤동현;권철한;홍형기;김승렬;이규정
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.445-450
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    • 1997
  • 후막형 암모니아 가스센서를 제조하여 가스 감지특성을 조사하였다. 저농도의 암모니아 가스에 감도가 우수한 산화물 반도체 감지물질은 $FeO_{x}-WO_{3}-SnO_{2}$ 이었으며 100 ppm 이하의 암모니아 가스에 노출될 때 감지막의 저항이 증가하는 특이한 경향을 나타내었다. 반면 암모니아 외의 일반적인 환원성 가스에 노출될 때는 저항이 감소하는 경향을 보였다. 이러한 암모니아 가스 감지소자와 감지물질이 Pt-doped $WO_{3}-SnO_{2}$ 로 구성된 보상소자를 결합하여 센서어레이를 제조하였으며 그 특성을 조사하였다. 보상소자는 암모니아 가스와 일반적인 환원성 가스모두에 의해 저항이 감소하는 경향이 있다. 센서 어레이는 감지소자와 보상소자를 하나의 기판위에 형성하여 제조되었으며 우수한 선택성을 얻을 수 있었다. 이러한 개념의 센서어레이를 이용하면 가스센서의 선택성 향상을 기할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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In-line APCVD에 의해 제작된 $SnO_2(:F)$ film의 특성 (Properties of fluorine-doped $SnO_2$ films perpared by the in-line APCVD system)

  • Sei Woong Yoo;Byung Seok Yu;Jeong Hoon Lee
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.157-168
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    • 1994
  • APCVD에 의한 $SnO_2(:F)$ 박막 형성시 HF와 $H_2O$량의 변화에 따른 증착 조건이 전기적, 광학적 특성 그리고 textured $SnO_2(:F)$ 박막의 표면형상에 미치는 영향을 관찰하였다. HF의 bubbling량이 0.9 slm 이상일 경우에는 전자농도(electron concentration)가 $3{\Times}10^{20}/cm^3$에 도달 하였으며, 비저항값은 $7{\Times}10^4~9{\Times}10^4{Omega}cm$ 범위이었고, mobility 값은 $18~25 cm^{-2}/V.sec$이었다. 결정 grain의 형태는$H_2O$를 첨가시키지 않으며 증착시킨 경우 끝이 뾰족한 예각을 가진 pyramid 형태였으며, $H_2O$를 첨가시키며 증착시킨 경우에는 끝이 둥근 hemispherical 형이었다.

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Gas Sensing Characteristics of Sb-doped SnO2 Nanofibers

  • Choi, Joong-Ki;Hwang, In-Sung;Kim, Sun-Jung;Park, Joon-Shik;Park, Soon-Sup;Dong, Ki-Young;Ju, Byeong-Kwon;Lee, Jong-Heun
    • 센서학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • Undoped and Sb-doped $SnO_2$ nanofibers were prepared by electrospinning and their responses to $H_2$, CO, $CH_4$, $C_3H_8$, and $C_2H_5OH$ were measured. In the undoped $SnO_2$ nanofibers, the gas response ($R_a/R_g$, $R_a$: resistance in air, $R_g$: resistance in gas) to 100 ppm $C_2H_5OH$ was very high(33.9), while that to the other gases ranged from 1.6 to 2.2. By doping with 2.65 wt% Sb, the response to 100 ppm $C_2H_5OH$ was decreased to 4.5, whereas the response to $H_2$ was increased to 3.0. This demonstrates the possibility of detecting a high $H_2$ concentration with minimum interference from $C_2H_5OH$ and the potential to control the gas selectivity by Sb doping.

Al$_2$O$_3$ 표면 보호층이 박막형 $SnO_2$ 가스센서의 감지 특성에 미치는 영향 (Effects of an $Al_2$O$_3$Surfasce Protective Layer on the Sensing Properties of $SnO_2$Thin Film Gas Sensors)

  • 성경필;최동수;김진혁;문종하;명태호
    • 한국재료학회지
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    • 제10권11호
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    • pp.778-783
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    • 2000
  • 고주파 스피터 방법으로 제조된 SnO$_2$감지막 위에 에어로졸 화염 증착법으로 알루미나 표면 보호층을 증착하여 SnO$_2$박막 가스 센서의 감지 특성에 미치는 영향에 대햐여 조사하였고, 표면 보호층에 귀금속 Pt를 도핑하여 Pt의 함량이 CO 및 CH(sub)4 가스들의 선택성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. SnO$_2$박막은 R.F power 50 W, 공정 압력 4 mtorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$에서 30분간 0.3$\mu\textrm{m}$ 두께로 Pt 전극 위에 제조하였고, 질산알루미늄(Al(NO$_3$).9$H_2O$) 용액을 희석하여 에어로졸 화염증착법으로 알루미나 표면 보호층을 만든후 $600^{\circ}C$에서 6시간동안 산소분위기에서 열처리하였다. 알루미나 표면 보호층이 증착된 SnO$_2$가스 센서소자의 경우 보호층이 없는 가스 센서와 비교하여 CO 가스에 대한 감도는 매우 감소하였으나 CH$_4$가스에 대한 감도 특성은 순수한 SnO$_2$센서 소자와 비슷하였다. 결과적으로 보호층을 이용하여 CH$_4$가스에 대한 상대적인 선택성 증가를 이룰 수 있었다. 특히 표면 보호층에 Pt가 첨가된 센서 소자의 경우 CO 가스에 대해서는 낮은 감도 특성을 나타내었으나 CH$_4$에 대한 감도는 매우 증가하여 CH$_4$가스의 선택성을 더욱 증대시킬 수 있었다. CH$_4$가스 선택성 향상에 미치는 알루미나 표면 보호층과 Pt의 역할에 대하여 고찰해 보았다.

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$Zn_{4}SnSe_{6}$$Zn_{4}SnSe_{6}:Co^{2+}$ 단결정에서 광학적 에너지 띠 및 열역학적 함수의 온도의존성 연구 (Temperature dependence of optical energy gaps and thermodynamic function of $Zn_{4}SnSe_{6}$ and $Zn_{4}SnSe_{6}:Co^{2+}$ single crystals)

  • 김덕태;김남오;최영일;김병철;김형곤;현승철;김병인;송찬일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.25-30
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    • 2002
  • The ternary semiconducting compounds of the $A_{4}BX_{6}$(A=Cd, Zn, Hg; B=Si, Sn, Ge; X=S, Se, Te) type exhibit strong fluorescence and high photosensitivity in the visible and near infrared ranges, so these are supposed to be materials applicable to photoelectrical devices. These materials were synthesized and single crystals were first grown by Nitsche, who identified the crystal structure of the single crystals. In this paper. author describe the undoped and $Co^{2+}$-doped $Zn_{4}SnSe_{6}$ single crystals were grown by the chemical transport reaction(CTR) method using iodine of $6mg/cm^{3}$ as a transport agent. For the crystal. growth, the temperature gradient of the CTR furnace was kep at $700^{\circ}C$ for the source aone and at $820^{\circ}C$ for the growth zone for 7-days. It was found from the analysis of x-ray diffraction that undoped and $Co^{2+}$-doped $Zn_{4}SnSe_{6}$ compounds have a monoclinic structure. The optical absorption spectra obtained near the fundamental absorption edge showed that these compounds have a direct energy gaps. These temperature dependence of the optical energy gap were closely investigated over the temperature range 10[K]~300[K]

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Effects of Pre-reducing Sb-Doped SnO2 Electrodes in Viologen-Anchored TiO2 Nanostructure-Based Electrochromic Devices

  • Cho, Seong Mok;Ah, Chil Seong;Kim, Tae-Youb;Song, Juhee;Ryu, Hojun;Cheon, Sang Hoon;Kim, Joo Yeon;Kim, Yong Hae;Hwang, Chi-Sun
    • ETRI Journal
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    • 제38권3호
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    • pp.469-478
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    • 2016
  • In this paper, we investigate the effects of pre-reducing Sb-doped $SnO_2$ (ATO) electrodes in viologen-anchored $TiO_2$ (VTO) nanostructure-based electrochromic devices. We find that by pre-reducing an ATO electrode, the operating voltage of a VTO nanostructure-based electrochromic device can be lowered; consequently, such a device can be operated more stably with less hysteresis. Further, we find that a pre-reduction of the ATO electrode does not affect the coloration efficiency of such a device. The aforementioned effects of a pre-reduction are attributed to the fact that a pre-reduced ATO electrode is more compatible with a VTO nanostructure-based electrochromic device than a non-pre-reduced ATO electrode, because of the initial oxidized state of the other electrode of the device, that is, a VTO nanostructure-based electrode. The oxidation state of a pre-reduced ATO electrode plays a very important role in the operation of a VTO nanostructure-based electrochromic device because it strongly influences charge movement during electrochromic switching.

DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 ITO 초박막의 SnO2 함량에 따른 전기적 ,광학적 특성 및 미세구조 변화

  • 강세원;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.280-281
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    • 2012
  • 차세대 디스플레이에서 3차원 감성 터치 또는 플렉시블 기판 등에 사용되고 있는 ITO(Tin-doped Indium Oxide) 박막은 고 해상도 및 소자 효율 향상을 위해 전 가시광 영역에서 높은 투과율이 요구되고 있다. 일반적으로 ITO 박막은 두께 감소에 따라 빛의 두께 산란 없이 전 가시광 영역에서 높은 투과율을 가지는 반면, 두께가 감소할수록 박막 성장 시 비정질 기판의 영향을 크게 받아 박막 결정성 감소와 더불어 전기전도성이 감소되는 경향을 보인다. 특히, 매우 얇은 두께에서의 ITO 박막 물성은 초기 박막 핵 생성 및 성장과 증착 공정 중에 발생하는 고 에너지 입자(산소 음이온, 반사 중성 아르곤 등)의 박막 손상에 대한 영향을 크게 받을 뿐만 아니라 ITO 박막 내의 SnO2 도핑함량에도 매우 의존한다. 따라서, 매우 얇은 두께에서 높은 투과율과 뛰어난 전기전도성을 동시에 가지는 고품질 ITO 초박막 제조를 위해서는 박막 초기 핵 성장 제어기술 및 SnO2 함량에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 거동에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 SnO2 함량에서 고품질의 ITO 초박막을 DC/RF 중첩형 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막 증착 중에 발생하는 고에너지 입자의 기판충격으로 인한 박막손상을 최소화하여 증착된 박막의 전기적, 광학적 특성 및 미세구조를 관찰하였다. 그리고 전체파워에서 RF/(RF+DC) 비율을 제어하여 증착한 ITO 초박막의 물성을 최적화 하였으며, 상온 및 결정화 온도 이상에서 다양한 SnO2 함량을 가진 ITO 박막을 두께(150 nm, 25 nm)에서 각각 증착하여 전기적, 광학적 거동 및 XRD를 통한 박막의 미세구조 변화를 비교 분석하였다. 그리고 증착된 모든 ITO 초박막에서 가시광 투과율은 빛의 두께 산란 없는 높은 투과율(>85 %) 을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 증착된 ITO 박막의 전기적 특성 및 미세구조는 RF/(DC+RF)비율 50%에서 최적임을 확인하였다. 이는 RF/(DC+RF) 비율 증가에 따른 캐소드 전압 최적화로 박막의 초기 핵 성장 과정에서 기판상의 고에너지 입자로 인한 박막 손상의 감소 및 리스퍼터 되는 산소량을 최적화 시키고, 이는 박막의 결정성 향상으로 이어져, 박막내의 결함 밀도 감소 및 SnO2 고용 효율을 증가시켜 전기전도성 향상에 기인하였다고 판단된다. 또한, 증착된 ITO 초박막은 SnO2 함량 변화에 따라 박막의 결정성 및 전기적 특성에서 미세한 변화를 보였다. 이러한 ITO 박막의 물성변화는 박막 두께 감소에 따른 결정성 감소와 함께 SnO2의 고용 한계 변화로 인한 것으로 판단된다. 또한, RF/(DC+RF) 비율의 증가에 따른 ITO 초박막의 전기적, 광학적 및 미세구조는 Vp-Vf의 변화와 관련하여 설명되어 진다.

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Hydrogen shallow donors in ZnO and $SnO_2$ thin films prepared by sputtering methods

  • 김동호;김현범;김혜리;이건환;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.145-145
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    • 2010
  • In this paper, we report that the effects of hydrogen doping on the electrical and optical properties of typical transparent conducting oxide films such as ZnO and $SnO_2$ prepared by magnetron sputtering. Recently, density functional theory (DFT) calculations have shown strong evidence that hydrogen acts as a source of n-type conductivity in ZnO. In this work, the beneficial effect of hydrogen incorporation on Ga-doped ZnO thin films was demonstrated. It was found that hydrogen doping results a noticeable improvement of the conductivity mainly due to the increases in carrier concentration. Extent of the improvement was found to be quite dependent on the deposition temperature. A low resistivity of $4.0{\times}10^{-4}\;{\Omega}{\cdot}cm$ was obtained for the film grown at $160^{\circ}C$ with $H_2$ 10% in sputtering gas. However, the beneficial effect of hydrogen doping was not observed for the films deposited at $270^{\circ}C$. Variations of the electrical transport properties upon vacuum annealing showed that the difference is attributed to the thermal stability of interstitial hydrogen atoms in the films. Theoretical calculations also suggested that hydrogen forms a shallow-donor state in $SnO_2$, even though no experimental determination has yet been performed. We prepared undoped $SnO_2$ thin films by RF magnetron sputtering under various hydrogen contents in sputtering ambient and then exposed them to H-plasma. Our results clearly showed that the hydrogen incorporation in $SnO_2$ leads to the increase in carrier concentration. Our experimental observation supports the fact that hydrogen acting as a shallow donor seems to be a general feature of the TCOs.

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