• 한국재료학회지
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• 제20권12호
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• pp.676-680
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• 2010

Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped $SnO_2$) etc., which have been widely used in LCD, touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realize transparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additional prerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical bandgap more than ~3.0 eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of $SrCu_2O_2$, which shows p-type conductivity, have been synthesized by 2-step solid state reaction at $950^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and single-phase $SrCu_2O_2$ thin films of p-type TCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at $500^{\circ}C$, 1% $H_2$/(Ar + $H_2$) atmosphere. 3% $H_2$/(Ar + $H_2$) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-type nature of the fabricated $SrCu_2O_2$ thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density $5.27{\times}10^{-2}S/cm$, $2.2cm^2$/Vs, $1.53{\times}10^{17}/cm^3$ a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the $SrCu_2O_2$ thin films revealed 62% at 550 nm and 3.28 eV. The electrical and optical properties of the obtained $SrCu_2O_2$ thin films deposited by RF magnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.204-208
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• 2012

$TiO_2$ ($Ti_{1-x}Nb_xO_2$, x= 0.04~0.06) transparent conducting oxide film was fabricated by RF magnetron sputtering process and their electrical, optical, stability properties were studied. When the Nb 4 at% sputtering target was used with RF power 120 W, pressure 8 mTorr, post-annealing temperature $600^{\circ}C$, the resistivity of TNO film was $4{\times}10^{-4}\;{\Omega}-cm$. The optical transmittance in the visible wavelength was ca. 86%. TNO films require heat treatment during or after the deposition process. When the film was deposited at room temperature and post-annealed at $600^{\circ}C$, the lowest resistivity was obtained. When the TNO film was exposed to high temperature and humidity, the resistivity of the film was rather decreased. The stability to temperature and humidity implies that the TNO film could be a appropriate candidate for In-free, ZnO-free transparent conducting oxide materials.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.612-616
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• 2009

Transparent conducting oxide (TCO) 박막은 평판 디스플레이 산업에 널리 사용되고 있다. 화학적으로 우수한 투명전도성 indium zinc oxide (IZO) 필름은 현재 널리 사용되고 있는 indium tin oxide (ITO) 필름의 대체 물질로 관심을 끌고있다. 본 연구에서는 ITO에 비해 낮은 증착 온도에서도 낮은 비저항과 높은 투과율을 가지는 IZO 박막을 전자빔 증착법을 사용하여 polynorbornene (PNB) 기판(Tg = $330^{\circ}C$) 위에 증착하는 조건에 대하여 연구하였다. 90 : 10 wt%의 $In_2O_3$와 ZnO를 혼합하여 만든 타겟으로 전자빔 증착법을 이용하여 PNB 기판 위에 IZO 박막을 제조하여, 기판온도와 산소도입 속도에 따른 IZO 필름의 전기 광학적 특성을 연구하였다. 그 결과 4 sccm의 $O_2$, $150^{\circ}C$의 기판온도, 증착속도 $2{\AA}$/sec 및 $1000{\AA}$ 두께로 증착된 IZO 필름에서 우수한 전기 광학적 성질인 $5.446{\times}10^2{\Omega}/{\boxempty}$ 면저항 및 87.4% 광투과율을 얻을 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제67권6호
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• pp.789-793
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• 2018

All transparent metal oxide photoelectric device based on $V_2O_5$ was fabricated with structure of $V_2O_5/ZnO/ITO$ by magnetron sputtering system. $V_2O_5$ was deposited by reactive sputtering system with 4 inch vanadium target (purity 99.99%). In order to achieve p-n junction, p-type $V_2O_5$ was deposited onto the n-type ZnO layer. The ITO (indium tin oxide) was applied as the electron transporting layer for effective collection of the photo-induced electrons. Electrical and optical properties were analyzed. The Mott-Schottky analysis was applied to investigate the energy band diagram through the metal oxide layers. The $V_2O_5/ZnO/ITO$ photoelectric device has a rectifying ratio of 99.25 and photoresponse ratios of 1.6, 4.88 and 2.68 under different wavelength light illumination of 455 nm, 560 nm and 740 nm. Superior optical properties were realized with the high transmittance of average 70 % for visible light range. Transparent $V_2O_5$ layer absorbs the short wavelength light efficiently while passing the visible light. This research may provide a route for all-transparent photoelectric devices based on the adoption of the emerging p-type $V_2O_5$ metal oxide layer.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.416-419
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• 2008

In this study, we report on the characteristics of Aldoped ZnO (AZO) co-sputtered indium tin oxide (ITO) films prepared by dual target direct current (DC) magnetron sputtering at room temperature for organic light emitting diodes (OLEDs). The electrical and optical properties of co-sputtered IAZTO electrode were critically dependent on the DC power of AZO. Furthermore, the characteristics of co-sputtered IAZTO electrode were influenced by rapid thermal annealing temperature.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.294-294
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• 2015

대향타겟식 스퍼터링법을 이용해 유연한 기판에 증착시켜 고주파 마그네트론 스퍼터링보다 덜 손상이 입히도록 증착 시켰으며, 플라즈마 주파수를 다양하게 하여 밴딩테스트 후 나빠지는 전기적, 광학적 특성을 개선하고, 그 원인을 분석하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.20-21
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• 2007

FPD 투명 도전막의 제조에 핵심소재로 사용되는 타겟재의 개발동향을 TCO 물질 중에서 현재 가장 널리 사용되고 있는 ITO 타겟 개발의 관점으로 살펴보았다. ITO 투명 도전막은 다른 TCO 물질에 비해 높은 전기 전도도 및 높은 투과율로 인해 지속적인 사용이 예상되며, 이에 대응 가능한 고밀도 및 고효율 ITO 타겟의 개발이 진행 중이다. 또한 ITO 투명도전막의 우수한 특성에 따라 지속적인 인듐 자원의 수요증가와 이에 따른 인듐 자원의 고갈우려로 ITO 타겟을 대체할 수 있는 대체제의 개발이 진행 중에 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.337-337
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• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.120-120
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• 2009

Ga doped ZnO (GZO) transparent conductive films were deposited on the glass substrates at room temperature by facing target sputtering (FTS) method. The sputtering targets were 100 mm diameter disks of GZO($Ga_2O_3$ 3.w.t%) and Zn metal. The GZO thin films were deposited as a various $PO_2$ (oxygen gas content). Base pressure was $2{\times}10^{-6}torr$, and a working pressure was 1mTorr. The properties of thin films on the electrical and optical properties of the deposited films were investigated by using a four-point probe (Chang-min), a Hall Effect measurement (Ecopia) and an UV/VIS spectrometer (HP). The minimum resistivity of film was $6.5{\times}10^{-4}[{\Omega}-cm]$ and the average transmittance of over 80% was seen in the visible range

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제3권2호
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• pp.6-9
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• 2002

Indium tin oxide (ITO) films were deposited on unheated PET substrates by DC reactive magnetron sputtering of In-Sn (90-10 wt%) metallic alloy target. Electrical and optical properties of as-deposited films were systematically studied by control of the deposition parameters such as working pressure, DC power, and oxygen partial pressure. The figures of merit are important factors that summarize briefly the relationship between electrical and optical properties of transparent conducting films. The formulae of T/R$\_$sh/ and T$\^$10// R$\_$sh/ are expressed as a function of transmittance and sheet resistance. The best values of those figures of merit were approximately 38.6 and 8.95 ($\times$10$\^$-3/Ω$\^$-1/), respectively.