• 한국진공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.58-65
• /
• 2010

먼저 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 사파이어 기판 위에 AlN 박막을 증착하였다. AlN 공급원으로는 분말소결된 AlN 타겟을 적용하였다. 플라즈마 파워를 50에서 110 W로 증가시켰을 때 AlN 층의 두께는 선형적으로 증가하였다. 그러나 동작압력을 3에서 10 mTorr로 증가시켰을 때는 동작기체인 아르곤 양이 증가함에 따라 AlN 타겟으로부터 스퍼터링되어 나온 AlN 입자들의 평균자유행정의 거리가 감소하기 때문에 AlN 층의 두께는 약간 감소하였다. 질소 기체를 아르곤과 섞어주었을 때는 질소의 낮은 스퍼터링 효율에 의해서 AlN의 두께는 크게 감소하였다. 다음으로는 ZnO 형판 위에 AlN를 증착하였다. 그러나 700도 이상의 열처리에 의해서 AlN와 ZnO의 계면이 약간 분리되어 계면의 열적 안정성이 낮다는 결과를 얻었다. 게다가 스퍼터링으로 증착한 AlN 박막의 나쁜 결정성으로 인하여 700도에서 MOCVD의 반응기 기체인 수소와 암모니아에 의해서 AlN 밑의 ZnO 층이 분해되는 현상도 관찰하였다. 그리고 900도 이상에서는 ZnO가 완전히 분해되어 AlN 박막이 완전히 분리되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.1057-1061
• /
• 2007

본 연구에서는 AlAs와 ZnO target을 사용하여 RF magnetron sputtering 시스템에서 layer-by-layer 방법으로 증착한 ZnO 박막의 특성에 대하여 조사하였다. 또한 열처리 전에 $H_2O_2$용액을 사용한 처리가 박막 특성에 미치는 영향도 조사하였다. 연구 결과 열처리 조건에 따라 n-형 또는 p-형 박막이 형성되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과는 박막의 전도 형태를 임의로 수정할 수 있음을 의미하는 동시에 박막 특성의 열적 불안정성을 암시하는 것이기도 하다. 144시간까지 스트레스를 인가한 후 측정한 박막 특성 결과 열처리 과정 중 발생하는 이러한 박막 특성 변화는 열처리 전 박막을 30% $H_2O_2$용액에 1분간 처리함으로써 억제할 수 있는 것으로 관찰되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.118-118
• /
• 2011

The Nano-Floating Gate Memory(NFGM) devices with ZnO:Cu thin film embedded in Al2O3 and AlOx-SAOL were fabricated and the electrical characteristics were evaluated. To further improve the scaling and to increase the program/erase speed, the high-k dielectric with a large barrier height such as Al2O3 can also act alternatively as a blocking layer for high-speed flash memory device application. The Al2O3 layer and AlOx-SAOL were deposited by MLD system and ZnO:Cu films were deposited by ALD system. The tunneling layer which is consisted of AlOx-SAOL were sequentially deposited at $100^{\circ}C$. The floating gate is consisted of ZnO films, which are doped with copper. The floating gate of ZnO:Cu films was used for charge trap. The same as tunneling layer, floating gate were sequentially deposited at $100^{\circ}C$. By using ALD process, we could control the proportion of Cu doping in charge trap layer and observe the memory characteristic of Cu doping ratio. Also, we could control and observe the memory property which is followed by tunneling layer thickness. The thickness of ZnO:Cu films was measured by Transmission Electron Microscopy. XPS analysis was performed to determine the composition of the ZnO:Cu film deposited by ALD process. A significant threshold voltage shift of fabricated floating gate memory devices was obtained due to the charging effects of ZnO:Cu films and the memory windows was about 13V. The feasibility of ZnO:Cu films deposited between Al2O3 and AlOx-SAOL for NFGM device application was also showed. We applied our ZnO:Cu memory to thin film transistor and evaluate the electrical property. The structure of our memory thin film transistor is consisted of all organic-inorganic hybrid structure. Then, we expect that our film could be applied to high-performance flexible device.----못찾겠음......

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제4권3호
• /
• pp.15-18
• /
• 2003

Aluminum oxide ($Al_2O_3$) materials were coated conformally on ZnO nanorods by atomic layer deposition (ALD). The ZnO nanorods were first synthesized on a Si(100) substrate from ball-milled ZnO powders by a thermal evaporation procedure. $Al_2O_3$ films were then deposited on these ZnO nanorods by ALD at a substrate temperature of $300^{\circ}C$ using trimethylaluminum (TMA) and distilled water ($H_2O$). Transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) images of the deposited ZnO nanorods revealed that amorphous $Al_2O_3$ cylindrical shells surround the ZnO nanorods. These TEM images illustrate that ALD has an excellent capability to coat any shape of nanorods conformally.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제33권9호
• /
• pp.985-994
• /
• 1996

The initiation and growth of $\alpha$-Al2O3/metal composites by the directed oxidation of molten commercial AlZnMg-alloy at 1223-1423K were investigated. Spontaneous bulk growth did not occur on the alloy alone. but the uniform initiation and growth of the composite were obtained by putting a thin layer of SiO2 particles on the surface of the alloy. Without SiO2 the external surface of the oxide layer was convered by MgO and MgAl2O4. But with the SiO2 reaction initiate the porous ZnO layers were found on the growth surface. The higher process temperature yielded a lower metal content. The oxidation product of $\alpha$-Al2O3 was found to be oriented with c-axis parallel to th growth direction. The growth rates increased with temperature and the apparent activation energy was 111.8 kJ/mol.

• 한국재료학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.120-124
• /
• 2011

Silicon heterojunction solar cells have been studied by many research groups. In this work, silicon heterojunction solar cells having a simple structure of Ag/ZnO:Al/n type a-Si:H/p type c-Si/Al were fabricated. Samples were fabricated to investigate the effect of transparent conductive oxide growth conditions on the interface between ZnO:Al layer and a-Si:H layer. One sample was deposited by ZnO:Al at low working pressure. The other sample was deposited by ZnO:Al at alternating high working pressure and low working pressure. Electrical properties and chemical properties were investigated by light I-V characteristics and AES method, respectively. The light I-V characteristics showed better efficiency on sample deposited by ZnO:Al by alternating high working pressure and low working pressure. Atomic concentrations and relative oxidation states of Si, O, and Zn were analyzed by AES method. For poor efficiency samples, Si was diffused into ZnO:Al layer and O was diffused at the interface of ZnO:Al and Si. Differentiated O KLL spectra, Zn LMM spectra, and Si KLL spectra were used for interface reaction and oxidation state. According to AES spectra, sample deposited by high working pressure was effective at reducing the interface reaction and the Si diffusion. Consequently, the efficiency was improved by suppressing the SiOx formation at the interface.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
• /
• pp.175-175
• /
• 2008

투명전극으로 사용되고 있는 Indium tin oxide (ITO) 박막은 전기적 전도도와 기판과의 접확성, 화학적 안정성, 광투과율 등의 특성과 함께 우수한 전기 광학적 거동을 보이고 있다. 그러나 ITO는 고가의 재료이기 때문에 대체 투명전극으로 Al을 도핑한 ZnO 박막의 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO:Al 박막은 chemical vapor deposition, reactive magnetron sputtering, electron-beam evaporation, pulsed laser deposition 등의 당양한 방법을 이용하여 증착하였다. 그러나 최근 낮은 온도에서 대면적의 균일성과 우수한 특성 때문에 atomic layer depositon (ALD) 방법을 이용하여 많은 연구가 진행되고 있으며, 이런 투명전극은 태양전지를 위해 연구되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 ALD 방법으로 Al의 도핑 양을 조절하여, ZnO:Al 박막을 제조하여 그 특성을 평가하고, 또한 ZnO TFT를 제작하여 발표하고자 한다. ZnO와 ZnO:Al 박막은 실리콘과 유리 기판 위에 ALD (Lucida-D200, NCD Technology) 장치로 증착하였다. DEZn, TMA, $H_2O$는 ZnO와 ZnO:Al 박막을 증착하기 위한 전구체와 반응가스로 사용하였다. 증착된 박막은 XRD와 HRTEM을 이용하여 결정구조와 미세구조를 분석하였다. AFM과 4-point probe를 이용하여 증착된 박막의 표면 거칠기와 면저항을 관찰하였다. semiconductor parameter 분석기를 이용하여 제작된 ZnO TFT를 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.266.2-266.2
• /
• 2016

최근 디스플레이 산업의 확대에 따라 투명 전도 산화물(Transparent Conducting Oxides:TCOs)의 수요가 급증하고 있다. 이 중 ZnO는 wide bandgap (3.37eV)와 large exciton binding energy (60meV)의 값을 가져 차세대 투명 전도 산화물, LED와 LD 등의 소자 소재로 각광받고 있다. ZnO는 electron을 내어놓는 native defect 때문에 기본적으로 n-type 물성을 띈다. 그래서 dopant를 이용해 p-type ZnO를 제작할 때 native defect를 줄이는 것이 중요한 요점이 된다. 이 때 buffer layer를 사용하여 native defect를 줄이는 방법이 사용되고 있다. 본연구에서는 RF-magnetron sputtering법을 이용하여 c-plane sapphire 기판 위에 다양한 조건의 ZnO buffer layer를 증착하고, 그 위에 ZnO:(Al,P) co-doping한 APZO를 증착하였다. ZnO buffer layer 증착조건의 변수는 증착온도와 Ar:O2의 비율을 변수로 두었다. 이러한 박막을 FE-SEM, XRD, Hall effect measurement, AFM을 통하여 미세구조와 물성을 관찰하였다. 이 때 APZO보다 낮은 증착온도에서 ZnO buffer layer가 증착되면 APZO를 증착하는 동안 chamber 내부에서 열처리하는 효과를 얻게 되고, UHV(Ultra High Vaccum)에서 열처리 될 때 ZnO buffer layer의 mophology와 결정성이 변하게 되는 모습을 관찰아혔다. 또한 본 실험을 통해 ZnO buffer layer의 증착 온도가 APZO의 증착온도보다 높을 때 제어 가능한 실험이 됨을 확인 할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.40-40
• /
• 2010

Structural, electrical, and optical properties of atomic layer-controlled AI-doped ZnO (ZnO:Al) films grown on glass by atomic layer deposition (ALD) were characterized with various $Al_2O_3$ film contents for use as transparent electrodes. Unlike films made using sputtering methods, the diffraction peak position of the films grown by ALD based on alternate self-limiting surface chemical reactions moved progressively to a wider angle (red shift) with increasing $Al_2O_3$ film content, which seems to be evidence of Zn substitution in the film by layer-by-layer growth. By adjusting the $Al_2O_3$ film content, the electrical resistivity of ZnO:Al film with the $Al_2O_3$ film content of 2.96% reached the lowest electrical resistivity of $9.80{\times}10^{-4}\Omega{\cdot}cm$, in which the carrier mobility, carrier concentration, and optical transmittance were $11.20\;cm^2V^{-1}s^{-1}$, $5.69{\times}10^{20}\;cm^{-3}$, and 94.23%, respectively. Moreover, the estimated figure of merit value for the transparent conductive oxide applications from our best sample was $7.7\;m{\Omega}^{-1}$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.426.1-426.1
• /
• 2014

For high performance thin film solar cells, texturing surface, enhancing the optical absorptionpath, is pretty important. Textured ZnO:Al transparent oxide layer of high haze is commonly used in Si thin film solar cells. In this paper, novel deposition method for aluminum doped zinc oxide (ZnO:Al) on glass substrates is presented to improve the haze property. The broccoli structure of ZnO:Al layer was formed on chemically etched glass substrates, which showed high haze value on a wide wavelength range.The etching condition of the glass substrates can change not only the haze values of the ZnO:Al of in-situ growth but alsothe electrical and optical properties of the deposited ZnO:Al films.The etching mechanism of the glass substrate affecting on the surface morphology of the glass will be discussed, which resulted in variation of texture of ZnO:Al layer. The optical properties of substrate morphology were also analyzed with EDS and FTIR results. As a result, the high haze value of 85.4% was obtained in the wavelength range of 300 nm to 1100 nm. Furthermore, low sheet resistance of about 5~18 ohm/sq was achieved for different surface morphologies of the ZnO:Al films.