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ITO 버퍼를 이용한 태양전지 투명전극을 위한 Al 도핑된 ZnO 박막의 특성향상에 대한 연구
우종석(Jong-Seok Woo),강동원(Dong-Won Kang),국승희(Seung-Hee Kuk),한민구(Min-Koo Han) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
Al 도핑된 ZnO(AZO) 박막은 유리기판의 ITO 버퍼 위에 직류 마그네트론 스퍼터링 방식으로 연속 증착하였다. ITO의 두께가 AZO 박막의 결정성에 미치는 영향을 알아보기 위해 ITO의 두께를 30㎚에서 120㎚까지 변화를 주었다. X-ray 회절 측정결과, ITO 버퍼 위에서 성장한 AZO 박막은 ITO 두께가 증가함에 따라 [002] 방향으로 결정성장이 잘 일어나는 것을 확인하였다. ITO 두께의 증가에 따라 AZO 박막의 결정구조가 향상되는 점은 ITO 버퍼에서 AZO가 에피와 유사한 방식으로 성장한 것이 이유로 분석된다. ITO 두께가 증가함에 따라, 홀 측정을 통해 살펴본 AZO 박막의 이동도는 5.44 ㎠/Vs(no ITO)에서 23.6㎠/Vs(ITO120㎚)으로 현저히 증가하였고, 비저항은 1.99×10?³Ω · ㎝에서 3.63×10?⁴Ω · ㎝로 약 81.7% 개선되었다. ITO 버퍼 위에서 성장한 AZO 박막은 가시광 영역에서 90.0%, NIR 영역에서 89.6%로 ITO 없이 성장한 AZO 박막이 82.1%와 88.1%를 보여주고 있는 것에 비해 투과율이 우수하였다. 90㎚와 120㎚의 두께를 가진 ITO 버퍼에서 성장한 AZO 박막은 ITO없이 성장한 AZO 박막 대비 haze 값이 비슷하거나 더 높았다. ITO 버퍼 위에서 성장시킨 표면 텍스쳐링된 AZO 투명전극은 박막태양전지와 같은 소자의 특성 향상에 도움이 될 수 있다.