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NTIS 바로가기전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.25 no.3, 2012년, pp.204 - 208
김민영 (한국교통대학교 전자공학과) , 조문성 (한국교통대학교 전자공학과) , 임동건 (한국교통대학교 전자공학과) , 박재환 (한국교통대학교 전자공학과)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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투명전극 재료가 가져야 할 특성은? | 태양전지 및 디스플레이 산업의 확대에 따라 투명 전극 소재 및 공정기술 개발의 필요성은 더욱 부각되고 있다. 투명전극 재료는 기본적으로 가시광 영역 (400∼700 nm)에서 80~90% 이상의 높은 투과도를 가져야 하며 10-3 Ω-cm 이하의 낮은 비저항을 갖는 것이 바람직하다. 투명전극 재료로써 현재까지 Sn이 첨가된 Sn:In2O3 (ITO)가 양산공정에서 가장 널리 사용되고 있으나, 전세계적으로 희귀 금속인 In이 급속 하게 고갈되고 있어 소재 가격이 급등하고 있을 뿐 아니라 향후 수급의 불확실성이 더욱 커지고 있다. | |
ZnO 기반 투명전극의 단점은? | 그러나 ZnO 기반 투명전극에 대한 연구가 10여 년 이상 이루어져 왔으나 여전히 양산에 적용되지 못하고 있는 것은 몇 가지 단점을 나타내고 있기 때문이다. 첫째로 ITO 투명전극이 보여주고 있는 공정안정성을 보여주지 못하고 있다. 공정변수 변화에 따라 증착두께 및 면저항 등의 특성이 불균일한 측면이 있으며, 산 (acid)에 불안정하여 에칭공정에서 안정성이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 또한 ITO 대비 내열, 내습성이 떨어져서 고온, 고습 환경에서 노출될 경우 비저항이 급속히 증가하는 문제점이 있다 [4]. 이와 같은 ZnO 투명전극의 물리화학적 불안정성을 해결하기 위하여 Al, Ga, B, F, Si, Ge, In, Sn, H 등의 원소를 통한 도핑 및 혼합도핑 기법이 다양하게 시도되었으나 ITO에 상응하는 안정성을 아직 제시하지 못하고 있다. | |
ZnO 기반 투명전극 소재의 장점은? | 이에 따라 비 In계 투명전극에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며 그 중에서 특히 ZnO계가 유력한 대안으로 제시되고 있다 [1-3]. ZnO 기반 투명전극 소재는 친환경적이고 원료가 저렴하며 저온 증착성 및 내 수소 환원성이 뛰어난 것 등이 장점으로 알려져 있다. 그러나 ZnO 기반 투명전극에 대한 연구가 10여 년 이상 이루어져 왔으나 여전히 양산에 적용되지 못하고 있는 것은 몇 가지 단점을 나타내고 있기 때문이다. |
J. H. Kang, D. W. Kim, J. H. Kim, Y. S. Lim, M. H. Lee, W. S. Seo, H. J. Choi, K. H. Seo, and M. G. Park, Thin Solid Films, 519, 6840 (2011).
M. Dabney, M. Hest, C. Teplin, S. Arenkiel, J. Perkins, and D. Ginley, Thin Solid Films, 516, 4133 (2008).
M. Hojo and K. Okimura, Jpn. J. Appl. Phys., 48, 08HK06 (2009).
T. Hitosugi, N. Yamada, S. Nakao, Y. Hirose, and T. Hasegawa, Phys. Status Solidi, A207, 1529 (2010).
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