Fabrication of compact surface structure by molar ...
Transcript of Fabrication of compact surface structure by molar ...
J. Korean Powder Metall. Inst., Vol. 25, No. 1, 54-59, 2018
DOI: 10.4150/KPMI.2018.25.1.54
ISSN 1225-7591(Print) / ISSN 2287-8173(Online)
54
์ํฐ๋ชฌ ๋ํ๋ ์ฃผ์ ์ฐํ๋ฌผ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ
์น๋ฐํ ํ๋ฉด ๊ตฌ์กฐ ์ ์กฐ
๋ฐฐ์ฃผ์aยท๊ตฌ๋ณธ์จbยท์ํจ์งa,b,*
a์์ธ๊ณผํ๊ธฐ์ ๋ํ๊ต ์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ,
b์์ธ๊ณผํ๊ธฐ์ ๋ํ๊ต ์๊ณตํ-๋ฐ์ด์ค์์ฌ ์ตํฉ ํ๋๊ณผ์ ์ ์์ฌ๊ณตํํ๋ก๊ทธ๋จ
Fabrication of compact surface structure by molar concentration
on Sb-doped SnO2 transparent conducting films
Ju-Won Baea, Bon-Ryul Koob and Hyo-Jin Ahna,b,*
aDepartment of Materials Science and Engineering, Seoul National University of Science and
Technology, Seoul 01811, Republic of KoreabProgram of Materials Science & Engineering, Convergence Institute of Biomedical Engineering
and Biomaterials, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Republic of Korea
(Received February 14, 2018; Revised February 21, 2018; Accepted February 22, 2018)
ยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยท
Abstract Sb-doped SnO2 (ATO) transparent conducting films are fabricated using horizontal ultrasonic spray pyrolysis
deposition (HUSPD) to form uniform and compact film structures with homogeneously supplied precursor solution. To
optimize the molar concentration and transparent conducting performance of the ATO films using HUSPD, we use
precursor solutions of 0.15, 0.20, 0.25, and 0.30 M. As the molar concentration increases, the resultant ATO films exhibit
more compact surface structures because of the larger crystallite sizes and higher ATO crystallinity because of the greater
thickness from the accelerated growth of ATO. Thus, the ATO films prepared at 0.25 M have the best transparent
conducting performance (12.60ยฑ0.21 ฮฉ/โก sheet resistance and 80.83% optical transmittance) and the highest figure-of-merit
value (9.44ยฑ0.17 ร 10-3ฮฉ
-1). The improvement in transparent conducting performance is attributed to the enhanced carrier
concentration by the improved ATO crystallinity and Hall mobility with the compact surface structure and preferred (211)
orientation, ascribed to the accelerated growth of ATO at the optimized molar concentration. Therefore, ATO films
fabricated using HUSPD are transparent conducting film candidates for optoelectronic devices.
Keywords: Transparent conducting film, Sb-doped SnO2, Molar concentration, Compact surface, Ultrasonic spray pyrolysis
ยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยทยท
1. ์ ๋ก
์ก์ ๋์คํ๋ ์ด, ๋ฐ๊ด ๋ค์ด์ค๋, ์ค๋งํธ ์๋์ฐ ๋ฐ ํ
์์ ์ง์ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ๊ด์ ๊ธฐ์ ๋๋ฐ์ด์ค๋ค์ ์ฐ์์ ์ธ ๋ฐ
์ ์ผ๋ก ์ธํด ๋ฎ์ ๋น์ ํญ(<10-3 ฮฉ/โก)๊ณผ ๋์ ํฌ๊ณผ๋(>80%)
ํน์ฑ์ ๋์์ ๊ฐ๋ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง(Transparent conducting
films, TCFs)์ ๊ด์ฌ์ด ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ค[1-4]. ๋ํ์ ์ธ ํฌ๋ช
์ ๋๋ง ์ฌ๋ฃ์๋ ์ฃผ์ ๋ํ๋ ์ธ๋ ์ฐํ๋ฌผ(Sn-doped
In2O3, ITO)์ด ์์ผ๋ฉฐ, ์ฐ์ํ ๋ฉด์ ํญ๊ณผ ํฌ๊ณผ๋ ํน์ฑ์ผ๋ก
์ธํด ๋ค์ํ ๋ถ์ผ์ ์ค์ง์ ์ผ๋ก ํ์ฉ๋๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง ์ธ
๋ ๊ฐ๊ฒฉ์ ์ฐ์์ ์ธ ์์น๊ณผ 673.0 K ์ด์์ ๊ณ ์จ ํ๊ฒฝ์
์ ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ์ด ์ ํ๋๋ ๋จ์ ์ผ๋ก ์ธํด ํ์ฉ๋๊ฐ ๋จ
์ด์ง๋ ๋ถ๋ถ์ด ์์ด ์ด๋ฅผ ๋์ฒดํ ์ ์๋ ์ง์์ ์ธ ์ฐ๊ตฌ
๊ฐ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ค[3-7]. ํนํ ์ํฐ๋ชฌ ๋ํ๋ ์ฃผ์ ์ฐํ
๋ฌผ(Sb-doped SnO2, ATO)์ ๋์ ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ, ๋ฎ์ ๊ฐ๊ฒฉ,
์ฐ์ํ ๊ธฐ๊ณ์ , ์ด์ ๋ฐ ํํ์ ์์ ์ฑ์ผ๋ก ์ธํด ITO๋ฅผ
๋์ฒดํ ์ ์๋ ์ฌ๋ฃ๋ก ์ ์๋์ด ์ค๊ณ ์๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ๋ง
๊ทธ๋คํธ๋ก ์คํผํฐ๋ง๋ฒ, ํ์ค ๋ ์ด์ ์ฆ์ฐฉ๋ฒ, ํํ ์ฆ๊ธฐ ์ฆ
*Corresponding Author: Hyo-Jin Ahn, TEL: +82-2-970-6622, FAX: +82-2-973-6657, E-mail: [email protected]
PM Trend
์ํฐ๋ชฌ ๋ํ๋ ์ฃผ์ ์ฐํ๋ฌผ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์น๋ฐํ ํ๋ฉด ๊ตฌ์กฐ ์ ์กฐ 55
Vol. 25, No. 1, 2018
์ฐฉ๋ฒ ๋ฐ ์ด์ํ๋ถ๋ฌด์ด๋ถํด๋ฒ ๋ฑ ๋ค์ํ ์ฆ์ฐฉ ๊ณต์ ์ ์ด์ฉ
ํ์ฌ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ ์กฐํ๊ธฐ ์ํด ๋ ธ๋ ฅํ๊ณ
์๋ค[7-11]. ์ด ์ค์์๋ ๋ง๊ทธ๋คํธ๋ก ์คํผํฐ๋ง๋ฒ๊ณผ ํ์ค
๋ ์ด์ ์ฆ์ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ์กฐ๋ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ฐ
์ํ ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ์ ๊ตฌํํ๊ธฐ์ ์ ๋ฆฌํ์ง๋ง ๋ณต์กํ ์ฆ์ฐฉ
์ฅ๋น ์์คํ ๊ณผ ๋์ ์ง๊ณต ์ํ๋ฅผ ์๊ตฌํ๊ธฐ์ ๋์ ๊ณต์
๋น์ฉ์ด ๋ฐ์ํ๊ณ ๋๋ฉด์ ํ์ ์ ํ์ด ์์ด ์ฐ์ ์ ์ธ ํ์ฉ
๋๊ฐ ๋จ์ด์ง๋ ๊ฒฝํฅ์ด ์๋ค[8, 9, 12]. ์ด์ ๋ฐํด ์ด์ํ๋ถ
๋ฌด์ด๋ถํด๋ฒ(Ultrasonic spray pyrolysis deposition, USPD)
์ ์ด์ํ๋ก ๋ฐ์ํ ์ก์ ์ด ๊ธฐํ์์ ์ด๋ถํดํ์ฌ ๋๋ ธ ๋ฐ
๋ง์ ํ์ฑ์ํค๋ ์ฆ์ฐฉ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ผ๋ก ์ธํด ๊ณต์ ๋น์ฉ์ด ์
๋ ดํ๊ณ ๋์ ๋ฉด์ ์ ๊ท ์ผํ ์ฆ์ฐฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค๋ ์ฅ์ ์ด ์
๋ค[11, 13, 14]. ํนํ, USPD๋ ๊ทธ๋ค์ ์ฉ์ก ์กฐ๊ฑด(์์ฉ๊ธฐ,
์ฒจ๊ฐ์ ๋ฑ) ๋ฐ ๊ณต์ ๋ณ์(์ฆ์ฐฉ์จ๋, ์ฆ์ฐฉ์๊ฐ ๋ฑ)๋ฅผ ์กฐ์
ํ์ฌ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ํน์ฑ์ ์ฝ๊ฒ ์ ์ดํ๋ ๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅ
ํ๋ค[11, 13-15]. ์๋ฅผ ๋ค์ด, Lee ๋ฑ์ USPD๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ
ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ Sb์ ๋ํ ๋๋๋ฅผ ์กฐ์ ํ์ฌ 3 at% Sb
์์ ๊ฐ์ฅ ์ฐ์ํ ๋น์ ํญ(8.4 ร 10-4 ฮฉcm) ๋ฐ ํฌ๊ณผ๋
(80.0%) ํน์ฑ์ ๋ณด๊ณ ํ์๋ค[14]. ๋ํ, Yadav๋ ATO ํฌ๋ช
์ ๋๋ง์ ๋๊ป๋ฅผ ์กฐ์ ํ์ฌ 660 nm์ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง ๋
๊ป์์ ์ต์ ํ๋ ๋น์ ํญ(3.7 ร 10-4 ฮฉcm) ๋ฐ ํฌ๊ณผ๋
(85.0%) ํน์ฑ์ ๋ณด๊ณ ํ์๋ค[15]. ํ์ง๋ง ์ด๋ฌํ ๋ ธ๋ ฅ์๋
๋ถ๊ตฌํ๊ณ ์์ง๊น์ง USPD์ ์ด์ฉํ ATO์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ
๋ฅธ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ํน์ฑ์ ๋ถ์ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ์์ง๊น์ง ๋ณด
๊ณ ๋์ง ์์๋ค.
๋ฐ๋ผ์, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ํ ์ด์ํ๋ถ๋ฌด์ด๋ถํด๋ฒ
(Horizontal ultrasonic spray pyrolysis deposition, HUSPD,
ceon, Nano SPD, TV500, Korea)์ ์ด์ฉํ์ฌ ATO ํฌ๋ช ์ ๋
๋ง์ ์ ์กฐํ์๋ค. ์ด ๋ ATO ์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋๋ฅผ 0.15, 0.20,
0.25 ๋ฐ 0.30 M๋ก ์ฒด๊ณ์ ์ผ๋ก ์ ์ด ํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์กฐ๋ ATO
ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๊ตฌ์กฐ์ , ํํ์ , ํํ์ ํน์ฑ์ ์กฐ์ฌํจ์ผ๋ก
์จ ๊ทธ๋ค์ ํฅ์๋ ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ์ ๊ท๋ช ํ์๋ค.
2. ์คํ ๋ฐฉ๋ฒ
ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ HUSPD๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ์กฐ๋์๋ค.
HUSPD๋ ์ด์ํ ๋ถ๋ฌด๋ก ์ธํด ํ์ฑ๋ ํ๋ฆฌ์ปค์ ์ก์ ์ ์
ํ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋ฐ์๋ก ๋ด๋ถ์ ๊ณต๊ธํจ์ผ๋ก์จ ๊ท ์ผํ ๊ณ ํ์ง์
๋๋ ธ ๋ฐ๋ง์ ํ์ฑํ ์ ์๋ ์ฆ์ฐฉ์์คํ ์ด๋ค(๊ทธ๋ฆผ 1)[15,
16]. ๋จผ์ , 4 vol% hydrochloric acid(HCl, DUCKSAN)์ด ํฌ
ํจ๋ ์ฆ๋ฅ์์ tin chloride pentahydrate(SnCl4ยท5H2O,
SAMCHUN)์ antimony chloride(SbCl3, Aldrich)๋ฅผ ์ฉํด
ํ์ฌ ATO ์ฉ์ก์ ์ค๋นํ์๋ค. ์ฌ๊ธฐ์์ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง
์ ์ต์ ํ๋ ํน์ฑ์ ์ป๊ธฐ ์ํด Sb๊ณผ Sn์ ๋ชฐ ๋น์จ์
2 mol%๋ก ๊ณ ์ ํ์๋ค[11]. ๋ํ, ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง ์ ์กฐ ์
ATO์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํด ATO
์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋๋ฅผ 0.15, 0.20, 0.25 ๋ฐ 0.30 M์ผ๋ก ์กฐ์ ํ
์๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ์ ์กฐ๋ ATO ์ฉ์ก์ ์ด์ํ ์ง๋์
(1.6 MHz)๊ฐ ์ฅ์ฐฉ๋ ๋ถ๋ฌดํต์ผ๋ก ์ฎ๊ธด ํ, ์ฉ์ก์ ๋ถ๋ฌดํ์ฌ
์ ๋ฆฌ ๊ธฐํ(Coming Eagle XGโข) ์์ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์
์ฆ์ฐฉ์ ์ค์ํ์๋ค. ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ฆ์ฐฉ์ ์ํด ๋ฐ์
๋ก ๋ด๋ถ์จ๋๋ 420oC๋ก, ์ ๋ฆฌ ๊ธฐํ์ ํ์ ์๋๋ 5 rpm,
์ด๋ฐ๊ฐ์ค์ ์ ๋์ 15 L/min๋ก ์ ์งํ์๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ผ ์ต
์ข ์ ์ผ๋ก ๋ชฐ ๋๋๋ก ์ ์กฐ๋ 4์ข ๋ฅ์ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์
์ ์กฐํ์์ผ๋ฉฐ, ์ฌ๊ธฐ์ ๊ฐ๊ฐ์ ์ํ์ ATO-0.15M, ATO-
0.20M, ATO-0.25M ๋ฐ ATO-0.30M๋ก ์ธ๊ธ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
์ ์กฐ๋ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๊ตฌ์กฐ ๋ถ์์ ์ํด X ์ ํ์
๋ถ์(X-ray diffraction, XRD, Rigaku Rint 2500)์ ์ด์ฉํ์
๋ค. ๋ํ ํํ์ ๊ฒฐํฉ ์ํ๋ฅผ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํด X์ ๊ด์ ์ ๋ถ
์๋ฒ(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS, ESCALAB 250
equipped with an Al Kฮฑ X-ray source)์ ํ์ฉํ์๋ค. ํํ์
๋ถ์์ ์ฃผ์ฌ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ(field-emission scanning electron
microscopy, FE-SEM, Hitachi S-4800) ๋ฐ ์์๋ ฅ๊ฐํ๋ฏธ๊ฒฝ
(atomic force microscopy, AFM, diDimensionโข 3100)์
์ด์ฉํ์๋ค. ๋ํ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ ๊ธฐ์ ๋ฐ ๊ดํ์ ํน
์ฑ์ ๊ฐ๊ฐ ํ ํจ๊ณผ ์ธก์ ์์คํ (Hall-effect measurement,
Ecopia, HMS-3000)๊ณผ ์์ธ์ -๊ฐ์๊ด์ ๋ถ๊ด๊ด๋๊ณ(ultraviolet-
visible(UV-vis) spectroscopy, Perkin-Elmer, Lambda-35)๋ฅผ ์ด์ฉ
ํ์ฌ ์ธก์ ๋์๋ค.
3. ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๊ณ ์ฐฐ
๊ทธ๋ฆผ 2๋ ATO-0.15M, ATO-0.20M, ATO-0.25M ๋ฐ
ATO-0.30M์ X-์ ํ์ ๋ถ์ ํจํด์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ๋ชจ๋ ์
ํ์ 26.63o, 33.92o, 38.00o ๋ฐ 51.83o์์ ๊ณตํต์ ์ธ ํ์
ํผํฌ๋ค์ด ๋ํ๋๋ฉฐ, ์ด๋ tetragonal rutile ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋
SnO2์ (110), (101), (200), ๋ฐ (211)๋ฉด(space group P42/
Fig. 1. Schematic diagram of horizontal ultrasonic spray
pyrolysis deposition.
56 ๋ฐฐ์ฃผ์ ยท๊ตฌ๋ณธ์จ ยท์ํจ์ง
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute (J. Korean Powder Metall. Inst.)
mnm[136], JCPDS card No. 06-0416)๊ณผ ๊ฐ๊ฐ ๋ถํฉํ๋ค. ๋
ํ, ์ํ๋ค์ ํ์ ํผํฌ๋ค์ ์์ํ SnO2((110)๋ฉด 26.61o,
(101)๋ฉด 33.90o, (200)๋ฉด 37.98o, (211)๋ฉด 51.82o)๋ณด๋ค ์ฝ๊ฐ
์ค๋ฅธ์ชฝ์ผ๋ก ์ด๋๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ด๋ Bragg ๋ฒ์น(nฮป
= 2dsinฮธ)์ ์ํด Sb5+(0.62 ร ) ์ด์จ์ด SnO2์ Sn4+(0.69
ร ) ์ด์จ์ ๋์ฒดํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ฑ๊ณต์ ์ธ ATO ์์ ์ ์กฐ๋ฅผ ์
๋ฏธํ๋ค[4, 7]. ์ฌ๊ธฐ์ Sb5+ ์ด์จ์ ATO์์ ์บ๋ฆฌ์ด๋ก ์์ฉ
ํ๋ ์์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฑํจ์ผ๋ก์จ ์ ๊ธฐ์ ํน์ฑ์ ํฅ์์ํค๋
์์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค(2Sb5+โ2SbSn+2eโ)[11]. ํนํ, ATO-
0.15M์์ ATO-0.25M๊น์ง๋ ATO์ ๊ฐ์ํ๋ ์ฑ์ฅ ์๋
๋ก ์ธํด (211)๋ฉด์ ํ์ ํผํฌ๊ฐ ์ ์ฐจ ์ฆ๊ฐํ๋ฉฐ, ์ด๋ ATO
ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ด ํฅ์๋์์์ ๋ํ๋ธ๋ค[11]. ๊ทธ๋ฌ
๋ ATO-0.30M์์๋ (211)๋ฉด์ ํ์ ํผํฌ๊ฐ ๊ฐ์ํ๋ ๊ฒฝ
ํฅ์ด ๋ํ๋๋๋ฐ ์ด๋ ๊ณผ์๋ Sn ์์์ ๊ณผํฌํ๋ก ์ธํด
ATO์ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ด ์คํ๋ ค ๊ฐ์๋จ์ ์๋ฏธํ๋ค[16]. ์ด๋ฌํ
๊ฒฐ๊ณผ๋ Scherrer ๊ณต์์ผ๋ก ๊ณ์ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ํตํด์
๋ ์ฆ๋ช ๋ ์ ์๋ค[16].
D = 0.9ฮป/(ฮฒยทcosฮธ)
์ ์์์ ฮป, ฮฒ ๋ฐ ฮธ์ ๊ฐ๊ฐ X์ ํ์ฅ, ๋ฐ์นํญ ๋ฐ Bragg
๊ฐ๋๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ค. ๊ณ์ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์ ํฌ๊ธฐ๋ ATO-0.15M
(34.3 nm)์์ ATO-0.25M(37.4 nm)๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ค ATO-
0.30M์์ 36.3 nm๋ก ๊ฐ์๋์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ HUSPD๋ฅผ ์ด์ฉ
ํ ATO ์ฆ์ฐฉ์ ์์ด ATO์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋ ์ฆ๊ฐ๋ ATO ํฌ
๋ช ์ ๋๋ง์ ์ฑ์ฅ ์๋๋ฅผ ํฅ์์ํฌ ์ ์์์ ํ์ธํ ์
์๋ค. ๋ํ, ATO-0.25M์ด ๋ค๋ฅธ ์ํ๋ค์ ๋นํด (211)๋ฉด/
(110)๋ฉด์ ํ์ ํผํฌ ๋น์จ์ด 1.76๋ก ๋์ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์
์๋๋ฐ(ATO-0.15M์์ 0.89, ATO-0.20M์์ 1.63, ATO-
0.30M์์ 1.23), ์ด๋ ATO๊ฐ ๊ธฐํ๊ณผ ํํํ (211)๋ฉด์ผ๋ก
์ฐ์ ์ฑ์ฅํ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ฉฐ ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํ์ฑ๋ ํฌ๋ช ์
๋๋ง์ ํ ์ด๋๋ ํฅ์์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ๊ฒ์ด๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 3๋ ๋ชจ๋ ์ํ์ ํํ์ ๊ฒฐํฉ ์ํ๋ฅผ ์์๋ณด๊ธฐ ์
ํ X ์ ๊ด์ ์ ๋ถ์๋ฒ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ํ๋ธ๋ค. ๋ชจ๋ ๊ฒฐํฉ ์
๋์ง๋ C 1s(284.5 eV)๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ๋ณด์ ํ์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 3(a-
d)์์ ๋ณด์ฌ์ง๋ฏ์ด ๋ชจ๋ ์ํ์์ SnO2์ Sn4+์ ๊ฒฐํฉ์
๋์ง๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ Sn 3d5/2(~486.5 eV) ๋ฐ Sn 3d3/2(~495.0
eV) ํผํฌ๊ฐ ๋ฐฉ์ถ๋์๋ค[4, 7]. O 1s ํผํฌ(๊ทธ๋ฆผ 3(e-h))์์
๋ Sn-O(~530.4 eV) ๋ฐ Sn-OH(~531.9 eV)์ ๊ด๋ จ๋ ํผํฌ
๊ฐ ๊ด์ฐฐ๋๋ฉฐ ํนํ ~530.6 eV(Sb 3d5/2)์ ~540.1 eV(Sb
3d3/2)์์๋ Sb2O5์ Sb5+์ ๊ฒฐํฉ ์๋์ง์ ํด๋น๋๋ ํผํฌ
๋ ํ์ธ๋์๋ค[4, 7]. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ HUSPD๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ
ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ฑ๊ณต์ ์ธ ์ ์กฐ๋ฅผ ํ์ธ์์ผ ์ค๋ค. ๋ํ
ํ 1์ XPS ์คํํธ๋ผ์ ์์ํ๋ ํผํฌ ์์ญ์ผ๋ก๋ถํฐ ๊ณ
์ฐ๋ O, Sn ๋ฐ Sb ์์์ ํ๋ฉด ์์ ๋๋๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋ค.
ATO ๋ชฐ ๋๋ ์ฆ๊ฐ๋ก ์ธํ ๊ฐ์ํ๋ ์ฑ์ฅ ์๋๋ก ์ธํด Sb
์ ์์ ๋๋๊ฐ ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ํ์์ผ๋ ์ํ๋ค ๊ฐ์
Fig. 2. XRD patterns obtained from ATO-0.15M, ATO-
0.20M, ATO-0.25M, and ATO-0.30M, respectively.
Fig. 3. XPS data of (a-d) Sn 3d and (e-h) O 1s of all ATO
samples.
์ํฐ๋ชฌ ๋ํ๋ ์ฃผ์ ์ฐํ๋ฌผ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์น๋ฐํ ํ๋ฉด ๊ตฌ์กฐ ์ ์กฐ 57
Vol. 25, No. 1, 2018
Sb์ ์์ ๋๋์๋ ๋์ ๋๋ ๋ณํ๋ ์์๋ค. ๋ฐ๋ผ์,
ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์์ ๋ชฐ ๋๋์ ํจ๊ณผ๋ SnO2 ๋ด์ Sb ๋
ํ๋์ ๋ณํ์์ด ์ฑ์ฅ ์๋๋ง์ ํฅ์์ํฌ ์ ์๋ค.
๊ทธ๋ฆผ 4(a-d)๋ ATO-0.15M, ATO-0.20M, ATO-0.25M ๋ฐ
ATO-0.30M์ ํ๋ฉด ์ฃผ์ฌ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ, ๊ทธ๋ฆผ 4(e-h)
๋ ATO-0.15M, ATO-0.20M, ATO-0.25M ๋ฐ ATO-0.30M
์ ์ธก๋ฉด ์ฃผ์ฌ์ ์ํ๋ฏธ๊ฒฝ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ๊ฐ๊ฐ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ATO-
0.15M์ ๋ค๋ฉด์ฒด ๊ฒฐ์ ์ ์๋ค ์ฌ์ด์ ๋น ๊ณต๊ฐ์ผ๋ก ์ธํด ๊ฑฐ
์น ํ๋ฉด ํ์์ ๋ํ๋ธ๋ค. ๋ํ, ATO-0.15M์์ ATO-
0.25M๊น์ง ATO ๊ฒฐ์ ์ ์ ํฌ๊ธฐ(ATO-0.15M์์ 137.7-
361.4 nm, ATO-0.20M์์ 183.2-381.9 nm, ATO-0.25M์
์ 200.3-398.8 nm) ๋ฐ ๋ง ๋๊ป(ATO-0.15M์์ 341.2-
478.1 nm, ATO-0.20M์์ 402.7-529.7 nm, ATO-0.25M์
์ 408.7-654.7 nm)๊ฐ ์ ์ฐจ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค. ์ด
๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ATO์ ํฅ์๋ ์ฑ์ฅ ์๋์ ๊ธฐ์ธํ๋ฉฐ ์ด์
๋ฐ๋ผ ๊ฒฐ์ ์ ์๋ค ์ฌ์ด์ ๋น ๊ณต๊ฐ ๊ฐ์๋ก ์ธํด ์น๋ฐํ ํ
๋ฉด ํ์์ ๋ํ๋ธ๋ค(ATO-0.25M). ์ด๋ฌํ ์น๋ฐํ ํ๋ฉด์
ํ์ฑ์ ๊ฒฐ์ ๋ฆฝ๊ณ์ ์ํ ์ฐ๋์ ์ค์์ผ๋ก์จ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์
ํ ์ด๋๋ ํฅ์์ ์ผ๊ธฐํ ์ ์๋ค[3,4]. ๋ํ, ๋๊บผ์์ง ํฌ
๋ช ์ ๋๋ง์ ๋๊ป๋ X์ ํ์ ๋ถ์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ๊ฒฐ
์ ์ฑ ํฅ์์ ์ผ๊ธฐํด ์บ๋ฆฌ์ด ๋๋๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์ํฌ ์ ์๋ค[4].
ํ์ง๋ง ATO-0.30M์ ๊ฒฝ์ฐ, ATO ๋ชฐ ๋๋ ์ฆ๊ฐ์๋ ๋ถ๊ตฌ
ํ๊ณ ATO-0.25M์ ๋นํด ์์์ง ๊ฒฐ์ ์ ์ ํฌ๊ธฐ(134.8-
430.2 nm)์ ๋๊ป(375.0-513.8 nm)๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ์ด๋ Sn ์
์์ ๊ณผํฌํ๋ก ์ธํ ์ต์ ๋ ATO ์ฑ์ฅ์ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ๋ถ
๊ท ์ผํ ํ๋ฉด ํ์์ ์ผ๊ธฐํ๊ฒ ๋๋ค[17]. ์ด๋ฌํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์
์๋ ฅ๊ฐํ๋ฏธ๊ฒฝ ์ด๋ฏธ์ง์์๋ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 5์์
๋ณด์ฌ์ง๋ฏ์ด ATO ๋ชฐ ๋๋์ ์ฆ๊ฐ์ ๋ฐ๋ผ ํ๊ท ๊ฑฐ์น ๊ธฐ(Ra)
๊ฐ ATO-0.15M(22.4 nm)์์ ATO-0.25M(34.4 nm)๋ก ์ ์ฐจ
์ฆ๊ฐํ๋ค ATO-0.30M์์ 29.7 nm๋ก ๋ค์ ๊ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ATO-0.25M๋ ๋ค๋ฅธ ์ํ๋ค๋ณด๋ค ๋์ ํ๊ท ๊ฑฐ์น ๊ธฐ
๋ฅผ ๋ณด์ด๋ฉฐ, ์ด๋ ATO ๊ฒฐ์ ์ ์ ํฌ๊ธฐ์ ์ฆ๊ฐ๋ก ๊ฒฐ์ ์ฌ์ด
์ ๋น ๊ณต๊ฐ์ ์ค์ด๊ฒ ๋์ด ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ํ ์ด๋๋ ํฅ์
์ ์ผ๊ธฐํ๋ ์์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ ์ ์๋ค[3].
๊ทธ๋ฆผ 6(a)๋ ATO ์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ATO ํฌ๋ช ์ ๋
๋ง์ ์ ๊ธฐ์ ํน์ฑ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์์ ์บ๋ฆฌ์ด ๋
๋(Carrier concentration, N) ๋ฐ ํ ์ด๋๋(Hall mobility, ฮผ)
๋ ๋น์ ํญ์ ํฌ๊ฒ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ ์ค์ํ ์ธ์์ด๋ค[11].
Table 1. Atomic ratio obtained from XPS data from all
samples.
ATO-0.15M ATO-0.20M ATO-0.25M ATO-0.30M
O 66.61 64.96 65.90 66.89
Sn 32.15 33.73 32.83 31.89
Sb 1.23 1.29 1.27 1.21
Sb/Sn 3.83 3.83 3.86 3.80
Fig. 4. (a-d) Top-view and (e-h) cross-sectional FESEM images of all ATO samples.
Fig. 5. AFM images of ATO-0.15M, ATO-0.20M, ATO-
0.25M, and ATO-0.30M, respectively.
58 ๋ฐฐ์ฃผ์ ยท๊ตฌ๋ณธ์จ ยท์ํจ์ง
Journal of Korean Powder Metallurgy Institute (J. Korean Powder Metall. Inst.)
ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋ชฐ ๋๋๊ฐ 0.15M์์ 0.25M๋ก ์ฆ๊ฐํ
์๋ก ์บ๋ฆฌ์ด ๋๋๊ฐ 5.08 ร 1020 cm-3์์ 8.17 ร 1020 cm-3
๋ก ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ์ด๊ฒ์ ๋๊บผ์์ง ํฌ๋ช
์ ๋๋ง์ ์ํด ์ฆ๊ฐ๋ ATO์ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ ๊ธฐ์ธํ๋ค. ํ ์ด
๋๋ ๋ํ ๋ชฐ ๋๋๊ฐ 0.15M์์ 0.25M๋ก ์ฆ๊ฐํ ์๋ก
9.39 cm2/(V s)์์ 11.02 cm2/(V s)๋ก ํฅ์๋์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋
์ฆ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ ์์ ์ํ (211) ๋ฉด ๋ฐฉํฅ์ ์ฐ์ ์ฑ์ฅ์ผ๋ก
์น๋ฐํ ํ๋ฉด์ ํ์ฑ๊ณผ ๊ด๋ จ๋๋ค. ํ์ง๋ง ATO-0.30M์์
๋ Sn ์์์ ๊ณผํฌํ๋ก ์ธํด ๊ฐ์ํ ๋ง ๋๊ป ๋ฐ ๊ฒฐ์ ์ ์
ํฌ๊ธฐ์ ์ํด ์บ๋ฆฌ์ด ๋๋(6.47 ร 1020 cm-3) ๋ฐ ํ ์ด๋๋
(10.35 cm2/(V s))๊ฐ ๊ฐ์๋์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ค์์ ์์ ์ด์ฉ
ํ์ฌ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋น์ ํญ์ ๊ณ์ฐํ์๋ค[4, 6, 18].
ฯ = 1/(Neฮผ)
์ ์์์ e๋ ์ ํ๋(1.60 ร 10-19 C)์ ๋ํ๋ธ๋ค. ๊ณ์ฐ
๋ ๋น์ ํญ ๊ฐ์ ATO-0.15M์ ๊ฒฝ์ฐ 9.92 ร 10-4 ฮฉcm,
ATO-0.20M์ ๊ฒฝ์ฐ 7.51 ร 10-4 ฮฉcm, ATO-0.25M์ ๊ฒฝ์ฐ
6.46 ร 10-4 ฮฉcm, ATO-0.30M์ ๊ฒฝ์ฐ 7.37 ร 10-4 ฮฉcm๋ก
๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ฉด์ ํญ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ๋น์ ํญ/๋ง ๋๊ป๋ก ๊ณ์ฐ๋๋ฉฐ,
๊ณ์ฐ๋ ATO-0.15M์ ๊ฒฝ์ฐ 23.74ยฑ0.40 ฮฉ/โก, ATO-0.20M์
๊ฒฝ์ฐ 16.55ยฑ0.30 ฮฉ/โก, ATO-0.25M์ ๊ฒฝ์ฐ 12.60ยฑ0.21 ฮฉ/โก,
ATO-0.30M์ ๊ฒฝ์ฐ 16.95ยฑ0.30 ฮฉ/โก๋ก ํ์ธ๋์๋ค. ๋ฐ๋ผ
์ ATO-0.25M๋ ๋ค๋ฅธ ์ํ๋ค์ ๋นํด ์ฐ์ํ ์ ๊ธฐ์ ํน์ฑ
์ ๋ํ๋์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ์ต์ ํ๋ ๋ชฐ ๋๋์ ์ํด ๊ฐ์ํ๋
ATO์ ์ฑ์ฅ์๋์ ์ํ ์บ๋ฆฌ์ด ๋๋ ๋ฐ ํ ์ด๋๋ ํฅ์
์ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๊ทธ๋ฆผ 6(b)๋ ATO ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ
๋ฅธ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ํฌ๊ณผ๋ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. ATO-
0.15M์์ ATO-0.25M๊น์ง๋ ๊ฐ์๊ด์ ์์ญ(400-700 nm)
์์์ ํ๊ท ํฌ๊ณผ๋๊ฐ 84.19%์์ 80.83%๋ก ๊ฐ์ํ๋ค
ATO-0.30M์์ 82.38%๋ก ์ฆ๊ฐํจ์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ์ด๋ฌ
ํ ํฌ๊ณผ๋ ๋ณํ๋ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋๊ป์ ์ํด ๊ฒฐ์ ๋
๋ค. ์ฆ, Beer-Lambert ๋ฒ์น์ ์ํ ๊ฐ์ญ ํ์์ผ๋ก ATO-
0.15M์์ ATO-0.25M๊น์ง ๋ง ๋๊ป ์ฆ๊ฐ๋ก ํ๊ท ํฌ๊ณผ๋
๊ฐ ๊ฐ์ํ๋ ATO-0.30M์์๋ Sn ์์์ ๊ณผํฌํ๋ก ์ธํด
๋ง ๋๊ป๊ฐ ๊ฐ์ํ์ฌ ํ๊ท ํฌ๊ณผ๋๊ฐ ์กฐ๊ธ ์์นํ๊ฒ ๋๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ฐํ๊ธฐ ์ํด ๋ฉด์ ํญ
๋ฐ ํ๊ท ํฌ๊ณผ๋ ๊ฐ์ ์ด์ฉํ์ฌ Figure of merit (FOM,
ฮฆ = T10/Rsh)์ ๊ณ์ฐํ์๋ค[4-6, 18]. ๊ทธ๋ฆผ 6(c)์์ ๋ณด์ฌ์ง
๋ฏ์ด ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง ์ค์์๋ ATO-0.25M๊ฐ ๊ฐ์ฅ ๋์
FOM ๊ฐ(9.44ยฑ0.17ร10-3 ฮฉ-1)์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ฉฐ ์ด๋ ์ต์ ํ๋
ATO ๋ชฐ๋๋์ ์ํ ํจ๊ณผ๋ก ์ฆ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ ์ํ ์บ๋ฆฌ์ด
Fig. 6. (a) Electrical properties including the carrier concentra-
tion, Hall mobility, and resistivity, (b) optical transmission
spectra, and (c) figure of merit obtained from all samples.
Table 2. Summary of electrical and optical properties obtained from all samples.
ATO-0.15M ATO-0.20M ATO-0.25M ATO-0.30M
Carrier concentration (cm-3) 5.08 ร 1020 6.63 ร 1020 8.17 ร 1020 6.47 ร 1020
Hall mobility (cm2/(V s)) 9.39 10.33 11.02 10.35
Resistivity (ฮฉ cm) 9.92 ร 10-4 7.51 ร 10-4 6.46 ร 10-4 7.37 ร 10-4
Sheet resistance (ฮฉ/โก) 23.74ยฑ0.40 16.55ยฑ0.30 12.60ยฑ0.21 16.95ยฑ0.30
Transmittance (%) 84.19 82.61 80.83 82.38
Figure of merit (10-3 ฮฉ-1) 7.53ยฑ0.13 8.94ยฑ0.16 9.44ยฑ0.17 8.49ยฑ0.15
์ํฐ๋ชฌ ๋ํ๋ ์ฃผ์ ์ฐํ๋ฌผ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๋ชฐ ๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ์น๋ฐํ ํ๋ฉด ๊ตฌ์กฐ ์ ์กฐ 59
Vol. 25, No. 1, 2018
๋๋ ์ฆ๊ฐ ๋ฐ ์น๋ฐํ ํ๋ฉด ํ์์ ์ํ ํ ์ด๋๋ ์ฆ๊ฐ์
์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
4. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ HUSPD๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์
์ ์กฐํ์์ผ๋ฉฐ ATO ์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋๋ฅผ 0.15, 0.20, 0.25 ๋ฐ
0.30 M๋ก ์กฐ์ ํ์ฌ ๊ทธ๋ค์ ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ์ ์ต์ ํํ์๋ค.
ATO ์ฉ์ก์ ๋ชฐ ๋๋๊ฐ 0.25 M๋ก ์ฆ๊ฐํ ์๋ก ๋๊บผ์์ง ๋ง
๋๊ป๋ก ์ธํ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ ํฅ์๊ณผ ATO์ ๊ฐ์ํ๋ ์ฑ์ฅ ์๋
๋ก ์ธํ (211) ๋ฉด์ผ๋ก ์ฐ์ ์ฑ์ฅํ ์น๋ฐํ ๋ง ํ๋ฉด์ ํ์ฑ
ํ์๋ค. ๊ทธ์ ๋ฐํด ATO ์ฉ์ก์ด 0.30 M์์๋ ๊ณผ์๋ Sn
์์์ ๊ณผํฌํ๋ก ์ธํด ๊ฒฐ์ ์ฑ ๊ฐ์ ๋ฐ ๋ถ๊ท ์ผํ ๋ง ํ๋ฉด
์ด ํ์ฑ๋จ์ ๋ฐ๋ผ ์คํ๋ ค ํฌ๋ช ์ ๊ทนํน์ฑ์ ์ ํ์ํค๋ ์
์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก 0.25 M์ ๋ชฐ ๋๋์์ ์
์กฐ๋ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ด ๋ค๋ฅธ ์ํ๋ค๊ณผ ๋น๊ตํ์ฌ ํฅ์๋
ํฌ๋ช ์ ๋ํน์ฑ(Rs: 12.60ยฑ0.21 ฮฉ/โก, T: 80.83%, FOM: 9.44ยฑ
0.17ร10-3ฮฉ
-1)์ ๋ณด์ฌ์ฃผ์๋ค. ์ด๋ ์ฆ๊ฐ๋ ๊ฒฐ์ ์ฑ์ผ๋ก ์ธํ
์บ๋ฆฌ์ด ๋๋์ ์ฆ๊ฐ ๋ฐ ATO์ ์น๋ฐํ ๋ง ํ๋ฉด์ผ๋ก ์ธํ ํ
์ด๋๋์ ์ฆ๊ฐ์ ์ํ ์๋์ง ํจ๊ณผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์
HUSPD ์ด์ฉํ์ฌ ์ ์กฐ๋ ATO ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ ๊ด์ ์๊ธฐ๊ธฐ
์ ์ฑ๋ฅํฅ์์ ์ํ ์ ์ฌ์ ์ธ ํฌ๋ช ์ ๋๋ง์ผ๋ก ํ์ฉ ๋ ์
์๋ค.
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
This study was financially supported by the Research
Program funded by the Seoul National University of Science
and Technology.
References
[1] M. Y. Hassaan, H. M. Osman, H. H. Hassan, A. S. El-
Deeb and M. A. Helal: Ceram. Int., 43 (2017) 1795.
[2] J. M. Kim, B. R. Koo, H. J. Ahn and T. K. Lee: Korean J.
Mater. Res., 25 (2015) 125.
[3] J. W. Bae, B. R. Koo, T. K. Lee and H. J. Ahn: Korean J.
Mater. Res., 27 (2017) 149.
[4] B. R. Koo and H. J. Ahn: Korean J. Mater. Res., 24
(2014) 145.
[5] B. R. Koo, J. W. Bae and H. J. Ahn: Ceram. Int., 43
(2017) 6124.
[6] P. Karthick, V. Divya, M. Sridharan, R. T. A. Kumar, C.
Sanjeeviraja and K. Jeyadheepan: Thin Solid Films, 631
(2017) 1.
[7] H. R. An, C. Kim, S. T. Oh and H. J. Ahn: Ceram. Int., 40
(2014) 385.
[8] M. Zheng, J. Ni, F. Liang, M. C. Wang and X. Zhao: J.
Alloy. Compd., 663 (2016) 371.
[9] F. Chen, N. Li, Q. Shen, C. Wang and L. Zhang: Sol.
Energy Mater. Sol. Cells, 105 (2012) 153.
[10] T. Abendroth, B. Schumm, S. A. Alajlan, A. M. Almog-
bel, G. Mรคder, P. Hรคrtel, H. Althues and S. Kaskel: Thin
Solid Films, 624 (2017) 152.
[11] V. Fauzia, M. N. Yusnidar, L. H. Lalasari, A. Subhan and
A. A. Umar: J. Alloy. Compd., 720 (2017) 79.
[12] H. R. An, B. R. Koo, H. J. Ahn and T. K. Lee: Korean J.
Mater. Res., 25 (2015) 177.
[13] D. Y. Shin, J. W. Bae, B. R. Koo and H. J. Ahn: Korean J.
Mater. Res., 27 (2017) 390.
[14] S. Y. Lee and B. O. Park: Thin Solid Films, 510 (2006)
154.
[15] A. A. Yadav: Thin Solid Films, 591 (2015) 18.
[16] J. Rodrรญguez-Bรกez, A. Maldonado, G. Torres-Delgado, R.
Castanedo-Pรฉrez and M. de la L. Olvera: Mater. Lett., 60
(2016) 1594.
[17] D. Perednis and L. J. Gauckler: J. Electroceram., 14
(2005) 103.
[18] J. W. Bae, B. R. Koo, H. R. An and H. J. Ahn: Ceram.
Int., 41 (2015) 14668.