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한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제22권 제11호
발행연도
2009.1
수록면
949 - 955 (7page)

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In this study, we investigated the effects of Cr dopant (1.0 at% Cr2O3 sintered at 1000℃ for 1 h in air) on the bulk trap (i.e. defect) and interface state levels of ZnO using dielectric functions (Z*, M*, Y*, ε*, and tanδ), admittance spectroscopy (AS), and impedance-modulus spectroscopy (IS & MS). For the identification of the bulk trap levels, we examine the zero-biased admittance spectroscopy and dielectric functions as a function of frequency and temperature. Impedance and electric modulus spectroscopy is a powerful technique to characterize grain boundaries of electronic ceramic materials as well. As a result, three kinds of bulk defect trap levels were found below the conduction band edge of ZnO in 1.0 at% Cr-doped ZnO (Cr-ZnO) as 0.11 eV, 0.21 eV, and 0.31 eV. The overlapped defect levels ( and ) in admittance spectra were successfully separated by the combination of dielectric function such as M*, ε*, and tanδ. In Cr-ZnO, the interfacial state level was about 1.17 eV by IS and MS. Also we measured the resistance (Rgb) and capacitance (Cgb) of grain boundaries with temperature using impedance-modulus spectroscopy. It have discussed about the stability and homogeneity of grain boundaries using distribution parameter (α) simulated with the Z"-logf plots with temperature.
#ZnO #Cr2O3 #Defect #Grain boundary #Dielectric functions

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B. K. Meyer / 2004 / Bound exciton and donor-acceptor pair recombinations in ZnO / Phys. Stat. Sol. B 241 (2) : 231 ~ google schola F. Greuter / 1990 / Electrical properties of grain boundaries in polycrystalline compound semiconductors / Semicond. Sci. Technol. 5 (2) : 111 ~ google schola F.A.Kroger / 1974 / The Chemistry of Imperfect Crystals / Crystals 2 : 743 ~ google schola G.Neumann / 1981 / Current Topics in Materials Science Vol.7 / Science 7 : 153 ~ google schola J. Han / 2002 / Defect chemistry and electrical characteristics of undoped and Mn-doped ZnO / J. Euro. Ceram. Soc. 22 (1) : 49 ~ google schola

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