| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료) |
| 제목 | RF sputter를 이용하여 증착된 AZO (Al2O3 doped ZnO)박막의 전자빔 처리를 이용한 특성 향상에 관한 연구 |
| 초록 | 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide)이라 불리는 TCO박막은 LCD Display panel 을 비롯하여 모바일, 태양전지 등 다양하게 쓰이고 있다. TCO는 낮은 전기적, 광학적 손실을 제공하고 refractive index matching, light scattering과 같은 부가적인 광학적 기능 대부분을 수행한다. 현재 TCO로 가장 널리 사용되고 있는 Indium-Tin Oxide (ITO)는 투명하면서 전기도 잘 통하고 생산성도 좋기 때문에 투명전극의 재료로 많이 사용되고 있다. 그러나 In의 수급 불안정과 투명전극으로 사용시 400℃ 정도의 높은 온도와 플라즈마 분위기에서 장시간 노출시 열화현상으로 인한 광학적 특성 변화가 문제점으로 나타나고 있다. 이러한 문제점을 해결 하기 위한 대안으로 ZnO 산화물 반도체를 이용한 투명전극 개발 연구가 진행되고 있으며, ITO를 대체할 수 있을 가능성이 보고되고 있다. ZnO는 ITO에 비하여 700[kJ/mol]의 큰 분해에너지를 가지므로 코팅 때 발생하는 전도도 및 투과율이 나빠지는 현상이 발생하지 않는 특징이 있으며, ITO에 비해 밴드갭이 가장 낮아서 자외선 투과율이 낮다. 그러나 ITO에 비하여 내습성이 약하다는 단점이 있어, 현재 내습성 향상 및 전도성 향상을 위하여 3족 원소인 B, In, Al, Ga 등을 도핑한 ZnO 투명전도막의 연구가 많이 진행되고 있다. 또한 최근 TCO층에 열처리를 통하여 전기적, 광학적 특성 변화에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 RF sputter 방법을 이용하여 AZO(Al2O3, doped ZnO)박막을 제조 하였으며, 타겟은 98[wt%]의 ZnO에 2[wt%]의 Al2O3로 도핑된 것을 사용 하였다. 증착된 박막에 전자빔을 조사하여 그 특성 변화를 조사하였다. 전자빔이 조사된 AZO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 알아보기 위해 electron microscope (SEM), x-ray diffraction (XRD), hall measurement, UV-visible 그리고 ellipsometer를 이용하여 분석하였다. 분석 결과, 전자빔이 조사된 AZO 박막은 결정성이 향상 되었고, 투과율과 전기전도도가 대폭 증가되었다. 향후 전자빔이 조사된 AZO 박막은 열에 의한 결정화가 아닌 전자빔 에너지에 의한 결정화라는 장점을 토대로 태양전지 흡수층에 영향을 주지 않는 TCO층의 후처리 방법으로서 태양전지제조기술에 폭넓게 사용될 것이라고 판단된다. |
| 저자 | 김화정1, 김용환2, 정채환1 |
| 소속 | 1한국생산기술(연), 2(주)인포비온 |
| 키워드 | RF Sputter; AZO(Al2O3 doped ZnO); 박막; 전자빔; TCO; ZnO |
