• 제목/요약/키워드: ZnO$_3$

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Sol-gel법에 의한 Al과 F가 첨가된 ZnO 투명전도막의 전기 및 광학적 특성 (Electrical and optical properties of Al and F doped ZnO transparent conducting film by sol-gel method)

  • 이승엽;이민재;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.59-65
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    • 2006
  • Al이 첨가된 ZnO(ZnO : Al) 박막과 F이 첨가된 ZnO(ZnO : F) 박막을 sol-gel 법을 이용하여 glass 기판위에 코팅하였다. 공통적으로 (002)면의 c-축 배향성을 보였지만 I(002)/[I(002) + I(101)]와 FWHM(full width at half-maximum) 값은 차이를 보였다. 특히 입자크기에 있어서는 ZnO : Al 박막에서 첨가농도가 증가함에 따라 입자크기가 감소한 반면 ZnO : F 박막에서는 F 3 at%까지 입자크기가 증가하다가 그 이후로 다시 감소하는 경향을 보였다. 진기적 성질의 측정을 위해서 Hall effect measurement를 이용하였는데 ZnO : Al 박막의 경우 Al 1 at%에서 비저항이 $2.9{\times}10^{-2}{\Omega}cm$ 이었고 ZnO : F에서는 F 3 at%에서 $3.3{\times}10^{-1}{\Omega}cm$의 값을 보였다. 또한 ZnO : F 박막은 ZnO : Al 박막에 비해서 캐리어 농도는 낮았지만(ZnO : Al $4.8{\times}10^{18}cm^{-3}$, ZnO : F $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$) 이동도에 있어서 상당히 큰 값(ZnO : Al $45cm^2/Vs$ ZnO:F $495cm^2/Vs$)을 보였다. 가시광선 영역에서의 평균 광투과도에 있어서는 ZnO : Al 박막에서 $86{\sim}90%$의 값을 보였지만 ZnO : F에서는 $77{\sim}85%$로 상대적으로 낮은 광투과도를 나타내었다.

$Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$계 세라믹스의 전기적 특성과 미세구조에 미치는 ZnO 첨가영향 (The Effect of ZnO Addition on the Electric Properties and Microstructure of $Pb(Mn_{1/3}Sb_{2/3})O_3-Pb(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3$Ceramics)

  • 김민재;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1108-1114
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    • 1999
  • Microstructure and electrical properties of ZnO-doped (0-5 mol%) 0.05 Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-0.95 PZT ceramics were investigated. Sintering temperature was decreased to 100$0^{\circ}C$ due to eutetic reaction between PbO and ZnO. Grain-size increased up to adding 1mol% ZnO and then decreased. Compositions of grain and grain-boundary were investigated by WDS. Lattice parameter was decreased with ZnO addition. Density increased with ZnO addition and reached to the maximum of 7.84(g/cm2) at 2 mol% ZnO. The effect of ZnO on electrical properties of PMS-PZT was investigated. At 3mol% ZnO addition electromechanical coupling factor(kp) was about 50% and relative dielectric constant($\varepsilon$33/$\varepsilon$0) was 997 Mechanical quality factor(Qm) decreased with ZnO addition. Lattice parameters and tetragonality(c/a) were measured to investigate relationship between the electric properties and substitution of Zn2+. At 3 mol% ZnO tetragonality was maximiged at c/a=1.0035 Curie temperature (Tc) decreased slightly with ZnO addition.

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LPE법에 의한 ZnO co-doped Er :$ LiNbO_3$, 박막의 성장 및 구조적 특성 (Growth and structural properties of ZnO co-doped Er :$ LiNbO_3$ thin films by liquid phase epitaxy method)

  • 심장보;전원남;윤석규;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.27-30
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    • 2002
  • Liquid phase epitaxy(LPE)법을 이용하여 ZnO co-doped Er:$LiNbO_3$, 단결정 박막을 $LiNbO_3$ (001) 기판 위에 성장시켰다. ZnO co-doped Er:$LiNbO_3$박막 성장의 초기 융액은 첨가제 $Er_2O_3$ 농도를 1 mol%로 고정시키고 ZnO 농도를 3,5 mol%로 조절하였다. ZnO co-doped Er :$LiNbO_3$박막의 결정성은 $LiNbO_3$ 기판보다 더 우수하였다. ZnO 5mol% 첨가한 경우 박막의 표면에는 수직한 방향과 평행한 방향으로 모두 압축응력이 작용하고 있었다. 또한 ZnO 3mol% 첨가된 Er :$LiNbO_3$박막의 표면은 원래의 $LiNbO_3$기판보다 더 평탄하였다

$Zn_7Sb_2O_{12}$ 첨가량이 ZnO 바리스터의 입자성장과 미세구조에 미치는 영향 (Effect of $Zn_7Sb_2O_{12}$ Content on Grain Growth and Microstructure of ZnO Varistor)

  • 김경남;한상목
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.955-961
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    • 1993
  • Sintering behavior and microstructure development in the system ZnO-Bi2O3-CoO-Zn7Sb2O12 with Zn7Sb2O12 content(0.1mol%~2mol%) were studied. The pyrochlore phase was formed by the reaction of the Zn7Sb2O12 with Bi2O3 phase during heating (below 90$0^{\circ}C$). The formation temperature of the liquid phase (Bi2O3) was dependent on the Zn7Sb2O12 contents (about 74$0^{\circ}C$ for Bi2O3/Zn7Sb2O12>1 by the eutectic melting in the ZnOBi2O3 system, and about 110$0^{\circ}C$ for Bi2O3/Zn7Sb2O12 1 by the decomposition of pyrochlore phase). Hence, sintering behavior and microstructure development were determined virtually by the Bi2O3/Zn7Sb2O12 ratio, which were promoted by liquid (Bi2O3) phase and retarded by the pyrochlore (or spinel) phase. The grain growth of ZnO during sintering was sluggish with increasing Zn7Sb2O12 contents.

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입도분포가 ZnO 바리스터의 임계전압에 미치는 영향 (Effects of Grain-Size Distribution on the Breakdown Voltage in ZnO Varistors)

  • 김경남;한상목;김대수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.199-205
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    • 1993
  • Effects of grain size distribution on the breakdown voltage of ZnO varistors were investigated in the ZnO-Bi2O3-CoO-Sb2O3 and ZnO-Bi2O3-CoO-Sb2O3-Cr2O3 systems, respectively. The grain size was increased with increasing sintering temperature maintaining lognormal distribution in both systems. The width of grain size distribution of ZnO-Bi2O3-CoO-Sb2O3 system was narrower than that of ZnO-Bi2O3-CoO-Sb2O3 system. The breakdown voltage(Vb) was decreased by increasing sintering temperature(1000~135$0^{\circ}C$) and sintering time(0.5~5hr), due to the enhancement of ZnO grain growth. The current path of the ZnO varistor was dependent on the distribution of the largest grains (chains of long grains) between the electrodes.

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염료감응 태양전지 전극용 반도체 나노 물질의 광전자분광 연구 (Photoelectron Spectroscopy Study of the Semiconductor Electrode Nanomaterials for the Dye Synthesized Solar Cell)

  • 김현우;이은숙;김대현;성승호;강정수;문수연;신유주
    • 한국자기학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.156-161
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    • 2015
  • 이 연구에서는 X-선 광전자분광법(X-ray photoemission spectroscopy: XPS)을 이용하여 염료감응 태양전지의 전극용 후보 물질에 속하는 $ZnSnO_3$$Zn_2SnO_4$의 전자 구조를 연구하였다. 제조된 시료들에 대한 X-선 회절 측정에 의하면 $ZnSnO_3$$Zn_2SnO_4$ 시료는 각각 단일상의 ilmenite(IL) 구조와 역스피넬(inverse spinel) 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. Zn 2p와 Sn 3d 내각준위 XPS 측정으로부터 $ZnSnO_3$$Zn_2SnO_4$ 두 시료 모두에서 Zn 이온은 2가 (Zn 2+) 상태이며, Sn 이온은 4가 (Sn 4+) 상태임을 알 수 있었다. 한편 얕은 내각준위 XPS 스펙트럼의 측정에서는 $ZnSnO_3$의 Sn 4d와 Zn 3d 내각 준위들의 결합에너지가 $Zn_2SnO_4$에서 보다 다소 작게 관찰되었다. 이 연구로부터 $ZnSnO_3$$Zn_2SnO_4$에서의 각 이온의 원자가 상태와 화학적 결합 상태에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

투명전도성 ZnO 박막의 특성에 미치는 In2O3 첨가에 따른 영향 (Effect of In2O3 Doping on the Properties of ZnO Films as a Transparent Conducting Oxide)

  • 이춘호;김선일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.57-61
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    • 2004
  • Zinc Oxide (ZnO)은 wurtzite 결정구조를 가지고 있으며, 밴드갭 에너지가 약 3.3eV로 반도성 산화물이다. $In_2O_3$이 첨가된 ZnO 박막을 점자빔증착법을 이용하여 1737F 유리기판에 제조하였다. $400^{\circ}C$의 증착온도에서 $In_2O_3$의 첨가량에 따른 ZnO 박막의 결정성, 미세구조를 비롯한 전기.광학적 특성을 조사하였다. 첨가되는 $In_2O_3$의 양에 따라 투명전도성 산화막으로써의 ZnO 박막의 특성이 변화되었다. $In_2O_3$의 첨가량이 감소할수록 비정질상에서 결정성의 ZnO 막을 얻을 수 있었다. 0.2at%의 $In_2O_3$가 첨가된 출발물질에서 제조된 $In_2O_3$-doped ZnO막은 약 $6.0 {\times} 10^{-3} {\Omega}cm$ 정도의 비저항값과 가시광선 영역에서 85% 이상의 광투과도를 나타내었다.

ZnO의 전기전도도에 미치는 CuO 및 $Al_2O_3$의 첨가영향 (Effect of CuO and $Al_2O_3$ Addition on the Electrical Conductivity of ZnO)

  • 전석택;최경만
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.106-112
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    • 1995
  • In order to examine the effect of CuO and Al2O3 addition on the electrical conductivity of ZnO, both Al2O3 (0, 1, 2, 5, 10at.%) and CuO (1, 5at.%) were added to ZnO. Al2O3 addition (~2at.% Al) increased the total electrical conductivity of ZnO which was already decreased by CuO doping effect Above solid solubility of Al (~2at.%), ZnAl2O4 formed and the total electrical conductivity decreased due to the decrease of sintered density. Impedance measurements were used to know the reason and degree of contribution of three resistive elements, ZnO grain, ZnO/CuO, and ZnO/ZnO grain boundaries, to the total electrical conductivity changed.

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원자층증착법으로 ZnO:Al과 Al2O3를 코팅한 ZnO 나노막대의 광학적 특성 (Optical Properties of Al and Al2O3 Coated ZnO Nanorods)

  • 신용호;이수연;김용민
    • 한국진공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.385-390
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    • 2010
  • 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD)을 이용하여 ZnO 나노막대에 ZnO:Al과 $Al_2O_3$를 코팅하여 coaxial 형태의 나노선 구조를 제작하여 광학적 특성을 분석하였다. 반도체인 ZnO:Al을 코팅하는 경우 Al이 ZnO층에 확산되어 ZnO에 도핑이 되는 효과를, $Al_2O_3$를 코팅하는 경우 반도체-절연체 계면 상태가 존재함을 광전이 특성을 이용하여 확인하였다.

ZnO Ceramic Varistor에 미치는 $TiO_2$$Al(OH)_3$의 영향 (A Study on the Effects of $TiO_2$ and $Al(OH)_3$ for ZnO Ceramic Varistor)

  • 안영필;김복희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.287-292
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    • 1982
  • Nonohmic properties of ZnO ceramics with various small amounts of additives were studied in relation to experimental methods, additive contant and sintaring temperature. The kinds of additives used to following chemicals were basic additives ($0.5Bi_2O_3$, $0.3BaCO_3$, $0.5MnCO_3$, $0.5Cr_2O_3$, $0.1KNO_3$), $TiO_2$ and $Al(OH)_3$. Expecially, this study has focused on the effectsof $TiO_2$ and $Al(OH)_3$ in ZnO ceramics with the basic additives. SEM studies indicated that the addition of TiO2 promoted grain growth but retarded grain growth with the addition of $Al(OH)_3$. Also, in the case of calcination of ZnO with $TiO_2$ and ZnO with $Al(OH)_3$ previously, grain size of ZnO with $TiO_2$ was larger and that of ZnO with Al(OH)3 was smaller in comparison to the case with out calcination. From the viewpoint of nonohmic exponent and nonohimic resistance, electrical characteristics of ZnO, $TiO_2$ and the basic additives was more effective than that of ZnO, $Al(OH)_3$ and the basic additives. Nonohmic exponent and nonohmic resistance of ZnO, $TiO_2$ and the basic additives was 11-13 and 40-65 respectively.

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