[논문]ZnO/Ti/ZnO 박막의 결정성 및 전기광학적 완성도 개선 연구

장진규; 김유성; 이연학; 최진영; 이인식; 김대욱; 차병철; 공영민; 김대일

doi:10.5695/jsse.2023.56.2.147

[국내논문] ZnO/Ti/ZnO 박막의 결정성 및 전기광학적 완성도 개선 연구
Enhancements of Crystallization and Opto-Electrical performance of ZnO/Ti/ZnO Thin Films 원문보기

한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.56 no.2, 2023년, pp.147 - 151

장진규 (울산대학교 첨단소재공학부) , 김유성 (한국생산기술연구원 울산본부 첨단정형공정그룹) , 이연학 (울산대학교 첨단소재공학부) , 최진영 (울산대학교 첨단소재공학부) , 이인식 (한국생산기술연구원 울산본부 첨단정형공정그룹) , 김대욱 (한국생산기술연구원 울산본부 첨단정형공정그룹) , 차병철 (한국생산기술연구원 울산본부 첨단정형공정그룹) , 공영민 (울산대학교 첨단소재공학부) , 김대일 (울산대학교 첨단소재공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Transparent ZnO (100 nm thick) and ZnO/Ti/ZnO (ZTZ) films were prepared with radio frequency (RF) and direct current (DC) magnetron sputtering on the glass substrate at room temperature. During the ZTZ film deposition, the thickness of the Ti interlayer was varied, such as 6, 9, 12, and 15 nm, while the thickness of ZnO films was kept at 50 nm to investigate the effect of the Ti interlayer on the crystallization and opto-electrical performance of the films. From the XRD pattern, it is concluded that the 9 nm thick Ti interlayer showed some characteristic peaks of Ti (200) and (220), and the grain size of the ZnO (002) enlarged from 13.32 to 15.28 nm as Ti interlayer thickness increased. In an opto-electrical performance observation, ZnO single-layer films show a figure of merit of 1.4×10-11 Ω-1, while ZTZ films with a 9 nm-thick Ti interlayer show a higher figure of merit of 2.0×10-5 Ω-1.

주제어

표/그림 (8)

$Fig. 1. XRD diffraction pattern of ZnO single layer and ZTZ tri-layer films. (a) ZnO 100 nm, (b) ZnO 50/Ti 6/ZnO 50 nm, (c) ZnO 50/ Ti 9/ ZnO 50 nm, (d) ZnO 50/Ti 12/ZnO 50 nm, (e) ZnO 50/Ti 15/ZnO 50 nm.$ 그림 Fig. 1. XRD diffraction pattern of ZnO single layer and ZTZ tri-layer films. (a) ZnO 100 nm, (b) ZnO 50/Ti 6/ZnO 50 nm, (c) ZnO 50/ Ti 9/ ZnO 50 nm, (d) ZnO 50/Ti 12/ZnO 50 nm, (e) ZnO 50/Ti 15/ZnO 50 nm.
표 Table 1. Experimental conditions of ZnO Single layer and ZnO/Ti/ZnO (ZTZ) thin films.
그림 Fig. 2. Surface AFM 3D images and RMS roughness of ZnO single layer and ZTZ tri-layer films. (a) ZnO 100 nm, (b) ZnO 50/Ti 6/ZnO 50 nm, (c) ZnO 50/Ti 9/ZnO 50 nm, (d) ZnO 50/ Ti 12/ZnO 50 nm, (e) ZnO 50/Ti 15/ZnO 50 nm.
그림 Fig. 3. Visible transmittance of ZnO single layer and ZTZ tri-layer films. (a) ZnO 100 nm, (b) ZnO 50/Ti 6/ZnO 50 nm, (c) ZnO 50/ Ti 9/ZnO 50 nm, (d) ZnO 50/Ti 12/ZnO 50 nm, (e) ZnO 50/Ti 15/ZnO 50 nm.
표 Table 2. Comparison of ZnO (002) grain sizes.
그림 Fig. 4. Optical band gap of ZnO single layer and ZTZ trilayer films. (a)ZnO 100 nm; 3.847 eV, (b) ZnO 50/Ti 6/ ZnO 50 nm; 3.937 eV, (c) ZnO 50/ Ti 9/ZnO 50 nm; 4.016 eV, (d) ZnO 50/Ti 12/ZnO 50 nm; 4.118 eV, (e) ZnO 50/Ti 15/ZnO 50 nm; 4.212 eV.
표 Table 3. Electrical properties of the ZnO and ZnO/Ti/ZnO (ZTZ) thin films.
표 Table 4. Figure of merit of the ZnO single layer and ZnO/Ti/ZnO (ZTZ) tri-layer films.

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