[논문]RTA 후속 열처리에 따른 ZnO/Cu/ZnO 박막의 투명전극 및 발열체 특성 연구

이연학; 김대일

doi:10.12656/jksht.2023.36.3.115

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RTA 후속 열처리에 따른 ZnO/Cu/ZnO 박막의 투명전극 및 발열체 특성 연구
Effect of Rapid Thermal Annealing on the Transparent Conduction and Heater Property of ZnO/Cu/ZnO Thin Films 원문보기

열처리공학회지 = Journal of the Korean society for heat treatment, v.36 no.3, 2023년, pp.115 - 120

이연학 (울산대학교 첨단소재공학부) , 김대일 (울산대학교 첨단소재공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

ZnO/Cu/ZnO (ZCZ) thin film deposited on the glass substrate with DC and RF magnetron sputtering was rapid thermal annealed (RTA) and then effect of thermal temperature on the opto-electical and transparent heater properties of the films were considered. The visible transmittance and electrical resistivity are depends on the annealing temperature. The electrical resistivity decreased from 1.68 × 10-3 Ωcm to 1.18 × 10-3 Ωcm and the films annealed at 400℃ show a higher transmittance of 78.5%. In a heat radiation test, when a bias voltage of 20 V is applied to the ZCZ film annealed at 400℃, its steady state temperature is about 70.7℃. In a repetition test, the steady state temperature is reached within 15s for all of the bias voltages.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Rapid thermal annealing system with halogen lamps.
$Fig. 2. X -ray d iffraction spectra o f the ZC Z film as a function of annealing temperature. (a) As deposition, (b) 200°C, (c) 300°C, (d) 400°C.$ 그림 Fig. 2. X -ray d iffraction spectra o f the ZC Z film as a function of annealing temperature. (a) As deposition, (b) 200°C, (c) 300°C, (d) 400°C.
표 Table 1. The sputter deposition, rapid thermal annealing and heat radiation test conditions of the ZCZ thin films
그림 Fig. 3. Surface RMS roughness of the ZCZ films as a function of annealing temperature. (a) As deposition; 1.54 nm, (b) 200°C; 1.37 nm, (c) 300°C; 1.31 nm, (d) 400°C; 1.06 nm.
표 Table 2. Comparison of grain size of ZnO (102) and (201) plane of the ZCZ films post-deposition rapid thermal annealed at different temperatures
그림 Fig. 4. Carrier density, mobility and electrical resistivity of the ZCZ thin films as a function of annealing temperature. (a) As deposition, (b) 200°C, (c) 300°C, (d) 400°C.
그림 Fig. 5. The optical transmittance within visible light wavelength region and at 550 nm (inset figure) of the ZCZ film as a function of annealing temperature. (a) As deposition, (b) 200°C, (c) 300°C, (d) 400°C.
표 Table 3. Comparison of electrical properties of the ZCZ thin films
그림 Fig. 6. Optical band gap of the ZCZ film as a function of annealing temperature. (a) As deposition, (b) 200°C, (c) 300°C, (d) 400°C.
그림 Fig. 7. Temperature profile of the ZCZ film heater with the incremental increase of the bias voltage (V_b). Infrared image captured at the 15 V_b is included in the figure.
그림 Fig. 8. Temperature profiles of the ZCZ film in a repetition test of 20 V_b condition.
표 Table 4. Comparison of sheet resistance, visible transmittance and figure of merit (FOM) of the ZCZ films

참고문헌 (8)

S. M. Rozati and S. A. M. Ziabari : Mat. Chem,？Phys., 292 (2022) 126789.
R. M. Perez, L. M. Ruiz-Rodriguez and J. A. Del Oso :？Thin Solid Films, 758 (2022) 139427.
O. R. Alobaidi, B. Bais, and N. Amin : Materials？Letters, 304 (2021) 130551.
V. Senthilkumar and P. Vickraman : Curr. Appl. Phys.,？10 (2010) 880.
G. Haacke : J. Appl. Phys., 47 (1976) 4086.
C. Min and D. Choi : J. Surf. Sci. Eng. 55 (2022) 284.
B. D. Cullity : Elements of X-ray diffractio ns,？Addition-Wesley, Reading, MA (1978) 102.
S. Heo, Y. Lee, H. Lee, S. Kim, Y. Kim, Y. Kong and？D. Kim : J. Kor. Soc. Heat Treat., 24 (2011) 338.

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