• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.98-98
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• 1999

Highly transparent and conducting tin-doped indium oxide (ITO) films were deposited on polycarbonate substrate by ion-assited deposition. Low substrate temperature (<10$0^{\circ}C$) was maintained during deposition to prevent the polycarbonate substrate from be deformed. The influence of ion beam energy, ion current density, and tin doping, on the structural, electrical and optical properties of deposited films was investigated. Indium oxide and tin-doped indium oxide (9 wt% SnO2) sources were evaporated with assisting ionized oxygen in high vacuum chamber at a pressure of 2$\times$10-5 torr and deposition temperature was varied from room temperature to 10$0^{\circ}C$. Oxygen gas was ionized and accelerated by cold hallow-cathode type ion gun at oxygen flow rate of 1 sccm(ml/min). Ion bea potential and ion current of oxygen ions was changed from 0 to 700 V and from 0.54 to 1.62 $\mu$A. The change of microstructure of deposited films was examined by XRD and SEM. The electrical resistivity and optical transmittance were measured by four-point porbe and conventional spectrophotometer. From the results of spectrophotometer, both the refractive index and the extinction coefficient were derived.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.857-860
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• 2002

The material that is both conductive in electricity and transparent to the visible-ray is called transparent conducting thin film. It has many field of application such as solar cell, liquid crystal display, transparent electrical heater, selective optical filter, and a optical electric device. In this study, indium tin oxide (ITO ; Sn-doped $In_2O_3$) thin films were deposited on $SiO_2$/soda-lime glass plates by a dc magnetron sputtering technique. The crystallinity and electrical properties of the films were investigated by X-ray diffraction(XRD), atomic force microscopy (AFM) scanning and 4-point probe. The optical transmittance of ITO films in the range of 300-1000nm were measured with a spectrophotometer. As a result, we obtained polycrystalline structured ITO films with (222), (400), and (440) peak. Transmittance of all the films were higher than 90% in the visible range.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.370-370
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• 2008

ITO 박막은 현재 차세대 디스플레이인 LCD, PDP, ELD 등의 평판 디스플레이의 화소전극 및 공통전극으로 가장 많이 적용되고 있는 소재이며, 최근에는 태양전지의 투명전극으로 그 용도가 더욱 증가되고 있다. 이러한 소자들의 투명 전도막으로 사용되기 위해서는 가시광선 영역에서 80% 이상의 높은 투과도와 낮은 면 저항을 가져야 한다. 광 투과도와 면 저항은 ITO 박막의 증착조건에 따라 변하게 되는데 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Indium-Tin Oxide (ITO) 박막을 제작하고, 제작된 ITO 박막의 전기적 특성과 광학적 특성을 측정하여 공정조건에 따른 박막의 특성 변화를 평가하였다. 증착 조건은 주로 기판 온도와 증착 시간을 변화시켰다. 본 실험에서는 $In_2O_3$ : $SnO_2$의 조성비가 9:1 비율의 순도 99.99% ITO 타겟을 사용하였으며, coming 1737 glass를 30$\times$30 mm 크기로 가공하여 기판온도와 증착시간을 변화시키면서 ITO 박막을 제조하였다. 예비실험을 통해 인가전력 50W, 초기 진공 $2\times10^{-6}$ Torr, 작업 진공 $3.5\times10^{-2}$ Torr, 기판과 타겟 사이의 거리를 10 cm로 고정하였다. 기판 온도는 히터를 가열하지 않은 상온 ($25^{\circ}C$)에서 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 변화시켰고, 증착시간은 5분에서 30분까지의 범위에서 변화시켰다. 증착된 박막의 면 저항 촉정을 위해 4 point probe를 사용하였고, 홀 (hall) 계수 측정기 (HMS-300)를 이용하여 홀 계수를 측정하였으며, 또한 박막의 두께는 $\alpha$-step을 사용하여 측정하였다. ITO 박막의 상분석을 위해 XRD를 사용 하였고, SEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였다. 실험 결과로는 기판온도 $400^{\circ}C$, 증착시간 15분 이상에서는 면 저항이 모두 $8\Omega$/$\Box$이하로 낮게 나왔으며, 투과율 또한 모두 80% 이상의 높은 투과도를 보였다. 또한 ITO박막의 전기 전도도는 캐리어 농도와 이동도의 측정을 통해 두 가지 인자들에 의해 비례되는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권12S호
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• pp.1217-1223
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• 2003

Nerve gas sensor based on tin oxide was fabricated and its characteristics were examined. Target gas is dimethyl methyl phosphonate(C$_3$ $H_{9}$ $O_3$P, DMMP) that is simulant gas of nerve gas. Sensing materials were Sn $O_2$ added a-Al$_2$ $O_3$ with 0∼20wt.% and were physically mixed each material. They were deposited by screen printing method on alumina substrate. The sensor device was consisted of sensing electrode with interdigit(IDT) type in front and a heater in back side. Total size of device was 7${\times}$10${\times}$0.6㎣. Crystallite size & phase identification and morphology of fabricated Sn $O_2$ powders were analyzed by X-ray diffraction and by a scanning electron microscope, respectively. Fabricated sensor was measured as flow type and resistance change of sensing material was monitored as real time using LabVIEW program. The best sensitivity was 75% at adding 4wt.% $\alpha$-Al$_2$ $O_3$, operating temperature 30$0^{\circ}C$ to DMMP 0.5ppm. Response and recovery time were about 1 and 3min., respectively. Repetition measurement was very good with $\pm$3％ in full scale.TEX>$\pm$3％ in full scale.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1411-1413
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• 1997

The thin film that is electrically conductive and optically transparent is called conductive transparent thin film. ITO(Indium-Tin Oxide) which is a kind of conductive transparent thin film has been widely used in solar cell, transparent electrical heater, selective optical filter, FDP(Flat Display Panel) such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) and so on. Especially in PDP, ITO films is used as a transparent electrode in order to maintain discharge and decrease consumption power through the improvement of cell structure. In this study, we prepared ITO by reactive r.f. sputtering with indium-tin(Sn wt 10%) alloy target instead of indium-tin oxide target. The ITO films deposited at low temperature $150^{\circ}C$ and 8% $O_2$ partial pressure showed about $3.6{\Omega}/{\square}$. At the end of firing, the resistance of ITO was decreased, the optical transparence was improved above 90%.

• Journal of Information Display
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• 제10권4호
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• pp.137-142
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• 2009

Transparent top-gate Al-Zn-Sn-O (AZTO) thin-film transistors (TFTs) with an $Al_2O_3$ protective layer (PL) on an active layer were studied, and a transparent 2.5-inch QCIF+AMOLED (active-matrix organic light-emitting diode) display panel was fabricated using an AZTO TFT backplane. The AZTO active layers were deposited via RF magnetron sputtering at room temperature, and the PL was deposited via two different atomic-layer deposition (ALD) processes. The mobility and subthreshold slope were superior in the TFTs annealed in vacuum and with oxygen plasma PLs compared to the TFTs annealed in $O_2$ and with water vapor PLs, but the bias stability of the TFTs annealed in $O_2$ and with water vapor PLs was excellent.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.216.1-216.1
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• 2015

본 연구에서는 용액 공정 기반 AZTO (Aluminum-Zinc-Tin Oxide, AlZnSnO) 박막 트랜지스터를 제작하여 Al (Aluminum) 도핑과 열처리 온도의 가변을 통한 특성 향상을 확인하였다. ZTO 용액의 Zn:Sn 비율(4:7)을 고정하고 Al 도핑(0~8.3%)과 열처리 온도($350{\sim}550^{\circ}C$)를 가변하였다. 실험 결과 Al 도핑이 증가할수록 드레인 전류는 감소하고 문턱 전압이 양의 방향으로 이동하면서 포화 이동도와 아문턱 기울기가 감소하였다. 열처리 온도가 증가할 때는 드레인 전류가 증가하고 문턱 전압은 음의 방향으로 이동하며 이동도와 아문턱 기울기가 증가하였다. Al 도핑은 강한 금속-산소 결합에 의해 oxygen vacancy와 전자 농도가 감소하게 하여 드레인 전류, 이동도, 아문턱 기울기의 감소와 양의 방향 문턱 전압 이동을 야기한다. 열처리 온도가 높아지면 반도체 층의 분자 구조가 더 밀집되고 oxygen vacancy 가 증가하며, 이는 전자 농도의 증가로 이어져 Al 도핑의 효과와 반대의 경향을 보인다. 실험 결과를 통해 Al:Zn:Sn=0.5:4:7의 비율과 $350^{\circ}C$ 열처리 조건에서 문턱 전압과 이동도, 아문턱 기울기, 전류 온오프 비($I_{on}/I_{off}$)가 각각 3.54V, $0.16cm^2/Vs$, 0.43 V/dec, $8.1{\times}10^5$으로 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-15
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• 2008

다양한 이원자 무기 박막과 이들의 무기 혼합 박막들이 Ca cell 의 봉지 층으로서 전자-선 증착법에 의해 증착되었다. 이러한 Ca cell들은 대기 중에 노출되었을 때 봉지 층을 통과한 수분들이 Ca cell에 흡수되면서 시간이 지남에 따라 Ca cell들은 점진적으로 투명해진다. 이는 가시광 영역에서 Ca cell의 광투과 스펙트럼의 변화를 대기 중 노출시간의 함수로 나타낼 수 있다. Ca cell에서의 수분 흡수가 포화되는 시간 즉, 광투과 스펙트럼이 더 이상 변하지 않는 포화시간을 비교함으로써 봉지층으로 도입된 다양한 무기 박막들의 투습 방지 특성을 조사하였다. $SiO_2$에 $SnO_2$ 또는 ZnO가 첨가된 무기 복합 박막 STO($SiO_2-SnO_2$)와 SZO($SiO_2$-ZnO) 박막은 이원자 무기 박막들과 비교하여 매우 탁월한 투습 방지 효과를 보여주며, 또한 무기 박막의 수분 투과 특성에 영향을 미치는 주요 인자는 박막의 극성(polarizability)과 치밀도(packing density)임이 확인 되었다.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2015

최근, 비정질 산화물 반도체를 이용한 TFT는 투명성, 유연성, 저비용, 저온공정이 가능하기 때문에 차세대 flat-panel 디스플레이의 back-plane TFT로써 다양한 방면에서 연구되고 있다. 산화물 반도체 In-Zn-O-시스템에서는 Gallium (Ga)을 suppressor로 사용한 a-In-Ga-Zn-O (a-IGZO) 뿐만 아니라, Magnesium (Mg), Hafnium (Hf), Tin (Sn), Zirconium (Zr) 등의 다양한 물질이 연구되었다. 그 중 Silicon (Si)은 Ga, Hf, Sn, Zr, Mg과 같은 suppressor에 비해 구하기 쉬우며 가격적인 측면에서도 저렴하다는 장점이 있다. solution 공정으로 제작한 산화물 반도체 TFT는 진공 시스템을 사용한 공정보다 공정시간이 짧고, 저비용, 대면적화가 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 투명하고 유연한 device를 제작하기 위해서는 저온 공정과 low thermal budget은 필수적이다. 이러한 측면에서 MWI (Microwave Irradiation)는 저온공정이 가능하며, 짧은 공정 시간에도 불구하고 IZO 시스템의 산화물 반도체의 전기적 특성 향상을 기대할 수 있는 효율 적인 열처리 방법이다. 본 연구에서는 In-Zn-O 시스템의 TFT에서 silicon (Si)를 Suppressor로 사용한 a-Si-In-Zn-O (SIZO) TFT를 제작하여 두 가지 열처리 방법을 사용하여 TFT의 전기적 특성을 확인하였다. 첫 번째 방법은 Box Furnace를 사용하여 N2 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분간 열처리 하였으며, 두 번째는 MWI를 사용하여 1800 W 출력 (약 $100^{\circ}C$)에 2분간 열처리 하였다. MWI 열처리는 Box Furnace 열처리에 비해 저온 공정 및 짧은 시간에도 불구하고 향상된 전기적 특성을 확인 할 수 있었다.