• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.6
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• pp.693-698
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• 1995

We fabricated Zinc Oxide transparent conductive thin films with 2wt% of A1203 doping using rf magnetron sputtering. And we investigated electrical and optical characteristics of them which were made with conditions ; rf power 60-300W, thickness of film 3000 11000.angs.. Resistivity, carrier concentration and Hall mobility were investigated for electrical characteristics. Transmittance and optical band gap were investigated with Spectrophotometer in the wavelength range between 200-900 nm. As a result, ZnO thin film fabricated with rf power of 180W and thickness of 5000.angs. showed the best properties. At the best condition, the sample has resistivity of 1*10$\^$-4/.ohm.cm and transmittance of 95% in the visible range.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.20 no.8
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• pp.401-407
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• 2010

We studied the influence of different types of metal electrodes on the performance of solution-processed zinc tin oxide (ZTO) thin-film transistors. The ZTO thin-film was obtained by spin-coating the sol-gel solution made from zinc acetate and tin acetate dissolved in 2-methoxyethanol. Various metals, Al, Au, Ag and Cu, were used to make contacts with the solution-deposited ZTO layers by selective deposition through a metal shadow mask. Contact resistance between the metal electrode and the semiconductor was obtained by a transmission line method (TLM). The device based on an Al electrode exhibited superior performance as compared to those based on other metals. Kelvin probe force microscopy (KPFM) allowed us to measure the work function of the oxide semiconductor to understand the variation of the device performance as a function of the types metal electrode. The solution-processed ZTO contained nanopores that resulted from the burnout of the organic species during the annealing. This different surface structure associated with the solution-processed ZTO gave a rise to a different work function value as compared to the vacuum-deposited counterpart. More oxygen could be adsorbed on the nanoporous solution-processed ZTO with large accessible surface areas, which increased its work function. This observation explained why the solution-processed ZTO makes an ohmic contact with the Al electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.151-151
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• 2013

무기물 기반, Si-based 태양전지에 비해 가볍고 저렴하다는 관점에서 유기태양전지에 대한 연구가 진행되고 있다. 유기태양전지는 Si-based 태양전지에 비해 그 효율이 낮다는 점이 문제로 제기되어 왔지만, 억셉터와 도너의 nanocomposite 구조인 bulk-heterojunction (BHJ) 구조가 개발이 되면서 유기물의 짧은 엑시톤(exciton) 거리를 극복할 수 있게 되어 그 효율이 비약적으로 증가되는 결과를 낳았다. 또한 넓은 범위의 파장을 흡수 할 수 있는 작은 band-gap을 갖는 물질이 개발됨으로써 유기 태양전지의 효율은 점차 증가하고 있다. 최근에는 독일 회사인 Heliatek에서 12%가 넘는 유기태양전지를 발표함으로써 유기태양전지가 Si-based 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 에너지 공급원으로의 가능성을 충분히 보였다. 이런 유기 태양전지는 하부 투명전극인 인듐주석산화물(ITO)/정공이동층(PEDOT:PSS)/광흡수층/전자이동층(LiF)/낮은 일함수를 갖는 상부전극인 Al 구조의 일반적인 구조; ITO/전자이동층/광흡수층/정공이동층/높은 일함수를 갖는 상부전극(Ag), 전하의 이동방향이 반대인 역구조 태양전지, 두 가지로 분류할 수 있다. 하지만 소자 안정성의 관점에서 일반적인 구조의 태양전지는 ITO/PEDOT:PSS 계면에서의 화학적 불안정성과, 낮을 일함수를 갖는 상부전극이 쉽게 산화되는 등의 문제가 있어 상부전극으로 높은 일함수를 갖는 전극을 사용하는 역구조 태양전지가 더 유리하다. 이러한 역구조 태양전지에서 효율을 높일 수 있는 요인 중 하나는 전자이동층에 있다. 광흡수층에서 형성되어 분리된 전자가 전극으로 이동하기위해서는 전자이동층을 거쳐야 한다. 하지만 이 전자이동층 내에서의 전자 이동속도가 느리다면, 즉 저항이 크다면 광흡수증과의 계면에서 Back electron trasnfer현상으로 재결합이 일어나게 되어 전극으로 도달하는 전자의 양이 줄어들게 되고, 이는 유기태양전지 효율을 낮추는 요인이 된다. 전자이동층 자체의 저항뿐만 아니라, 전자이동층의 표면 거칠기(morphology) 또한 유기 태양전지의 효율을 좌우하는 요인 중 하나이다. 광흡수층과 전자이동층의 계면에서 전자의 이동이 일어나는데, 전자이동층의 표면 거칠기가 크게되면 그 위에 박막으로 형성되는 광흡수층과의 계면저항이 증가하게 되고, 이는 광흡수층에서 전자이동층으로의 원활한 전자이동을 저해함으로써 소자 효율의 감소를 일으키게 된다. 따라서 우리는 전자이동층인 ZnO 박막의 스퍼터링 조건을 변화시킴으로써 ZnO 층의 두께에 따른 광투과도, 전기전도성 변화 및 유기태양전지의 효율변화와, 표면 거칠기에 따른 광변환 효율 변화를 관찰하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.436-437
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• 2008

Flexible CIGS thin film solar cell was fabricated using STS430 plate as a flexible substrate in this work. A diffusion barrier layer of $SiO_2$ thin film was deposited on STS430 substrate by PECVD followed by deposition of double layered Mo back contact. After depositing CIGS absorber layer by co-evaporation, CdS buffer layer by chemical bath deposition, ZnO window layer by RF sputtering and Al electrode by thermal evaporation, the solar cell fabrication processes were completed and its performance was evaluated. Corresponding solar cell showed an conversion efficiency of 8.35 % with $V_{OC}$ of 0.52 V, $J_{SC}$ of 26.06 mA/$cm^2$ and FF of 0.61.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2006.10a
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• pp.60-63
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• 2006

Preparing AZO thin films on the polymer substrate has been widely studied Because AZO thin film has the potential applications. In this study, we prepared AZO thin films on polyethersulfon (PES) at room temperature. The AZO thin films were prepared at $O_2$ gas flow rate of 0.05 and sputtering power of 100W with different film thickness by facing targets sputtering method. The electrical, optical and crystallographic properties of AZO thin films were measured by Hall Effect measurement system, UV/VIS spectrometer, SEM and XRD. From the results, we obtained AZO thin films with a low resistivity, a transmittance of over 80% and c-axis preferred orientation.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.457-458
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• 2009

In this work, transparent conducting Al-doped zinc oxide (AZO) films were prepared on Coming glass substrate by RF magnetron sputtering using an Al-doped ZnO target (Al: 2 wt.%) at room temperature and all films were deposited with athickness of 150 nm. We investigated the effects of the post-annealing temperature and the annealing ambient on structural, electrical and optical properties of AZO films. The films were annealed at temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$ in steps of $100^{\circ}C$ using rapid thermal annealing equipment in oxygen. The thickness of the film was observed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and grain size was calculated from the XRD spectra using the Scherrer equation and their electrical properties were investigated using a hole measurement and the reflectance of AZO films was investigated by UV-VIS spectrometry.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.456.2-456.2
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• 2014

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.386-387
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• 2007

ICP-CVD(Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition)를 이용하여 플라즈마 처리에 따른 Al이 도핑된 ZnO(AZO) 박막의 표면 부착력과 굴절율, 표면거칠기에 관한 연구를 하였다. 플라즈마 처리는 인가전압, 시간을 변수로 하였고 반응 가스는 Ar을 사용하였다. 표면조성은 AFM, 광학적 특성은 UV-Vis 분광계를 이용한 광투과도 측정으로부터 굴절률과 밴드갭을 조사하였고 표면 부착력은 접촉각 분석기(제조사:Kruss)를 사용하여 조사하였다. 플라즈마 처리 시간이 길어짐에 따라 박막 표면의 거칠기가 커지고 부착력은 증가하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1343_1344
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• 2009

In this work, transparent conducting Al-doped zinc oxide (AZO) films were prepared on Corning glass substrate by RF magnetron sputtering using an Al-doped ZnO target (Al: 2 wt.%) at room temperature and all films were deposited with athickness of 150 nm. We investigated the effects of the post-annealing temperature and the annealing ambient on structural, electrical and optical properties of AZO films. The films were annealed at temperatures ranging from 300 to $500^{\circ}C$ in steps of $100^{\circ}C$ using rapid thermal annealing equipment in oxygen. The thickness of the film was observed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and grain size was calculated from the XRD spectra using the Scherrer equation and their electrical properties were investigated using a hole measurement and the reflectance of AZO films was investigated by UV-VIS spectrometry.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1149-1150
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• 2015

In this study, hafnium was doped into aluminum zinc oxide (AZO) films were deposited on glass and Si substrates at room temperature via co-sputtering by varying the electric power applied to the Hf target. The properties of deposited Hf-doped AZO films, such as crystalline structure, optical transmittance, and band gap were analyzed using various methods such as X-ray diffraction (XRD) and UV/visible spectrophotometer. The experimental results confirmed that the abovementioned properties of Hf-AZO films strongly depended on the Hf sputtering power.