• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.264-265
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• 2010

최근, nanorod나 nanowire와 같은 1차원의 나노구조가 나노디바이스로 각광을 받고 있다. [1] 특히 InN는 3족 질화물 반도체 중 가장 작은 밴드갭 에너지와 뛰어난 수송 특성을 가지고 있어 나노디바이스로의 응용에 적합한 물질이다. [2] 그러나 InN는 큰 평형증기압을 가지므로 쉽게 인듐과 질소로 분해되는 특성이 있어 나노구조로의 성장이 쉽지 않음이 알려져 있다. [3] 최근 연구결과에 따르면, InN 나노구조는 금속 catalyst를 사용한 방법이나, 기판 위 패턴을 이용하여 성장하는 방법, 염소를 사용한 방법이 널리 쓰이고 있다. [4,5,6] 그러나 이 방법들은 의도치 않은 불순물의 원인이 되거나 다른 추가적인 과정을 필요로 한다는 문제점도 일부 가지고 있다. 본 연구에서는 catalyst-free 유기 금속 화학 증착법 (MOCVD)를 이용하여 $Al_2O_3$ (0001)면 위에 InN nanostructure를 성장하였다. InN nanostructure 성장 시 트리메틸인듐(TMIn)과 암모니아($NH_3$) 를 전구체로 사용하였으며, 캐리어 가스로는 질소를 사용하였다. 또한 모든 샘플의 성장시간은 60분으로 고정하였으나, 성장 시 온도의 의존성을 보기 위해 $680-710^{\circ}C$ 의 온도범위에서 성장을 진행하였다. 그 결과 InN는 본 실험에서 적용된 성장온도범위 내에서 온도가 증가함에 따라 초기에는 columnar구조로 성장된 박막의 형태에서 wall이 배열된 형태로 변화하며 결국 $710^{\circ}C$ 의 온도에서 nanorod로 성장하게 된다. 성장된 InN의 나노구조는 X-선 회절 측정법, 주사 전자 현미경 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 각각의 구조적 특성을 분석하였다. X-선 회절 측정법과 주사 전자 현미경을 통한 분석결과에서는 이들 nanorods가 대부분 c 방향으로 수직하게 정렬되어 있음을 확인 할 수 있었다. 또한, $690^{\circ}C$ 에서 60분간 성장된 InN의 wall 구조의 두께는 200 nm, 길이는 $2-2.5\;{\mu}m$로 관찰되었으며, $710^{\circ}C$에서 60분간 성장된 InN nanorod의 지름은 150 nm, 길이는 $3\;{\mu}m$ 정도로 관찰되었다. 이를 통하여 볼 때 성장 온도가 InN의 나노구조 형성 시 표면의 모폴로지변화에 중요한 변수로 작용함을 알 수 있다. 본 발표에서는 이러한 표면 형상 및 구조 변화가 성장온도에 따른 관계성을 가짐을 InN의 분해와 성장의 경쟁적인 관계에 의해 논의할 것이다.

• Progress in Superconductivity
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• v.8 no.1
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• pp.71-74
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• 2006

High $J_c$ over 1 $MA/cm^2$ YBCO film has been successfully prepared using nitrate precursors by spray pyrolysis method. Aerosol drolpets generated using a concentric spray nozzle were directly sprayed on a $LaAlO_3$(100) single crystal substrate. The cation ratio of precursor solution was Y:Ba:Cu=1:2.65:1.35. The distance between nozzle and substrate was 15 cm. Deposition temperature was ranging from $750^{\circ}C\;to\;800^{\circ}C$. Deposition pressure was 100 Torr, and oxygen partial pressure was varied from 10 Torr to 50 Torr. The microstructure, phase formation, texture development and superconducting properties of deposited films were largely changed with oxygen partial pressure. Deposited films showed a texture with(001) planes parallel to substrate plane. High quality film was obtained when film was deposited at $760^{\circ}C$ with an oxygen partial pressure of 30 Torr. The critical current density($J_c$) of the YBCO film was 1.75 $MA/cm^2$ at 77 K and self-field.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.50 no.6
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• pp.551-556
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• 2013

AlN films with c-axis orientation and thermal conductivity characteristics were deposited by using Pulsed Laser Deposition and the films were characterized by changing the deposition conditions. In particular, we investigated the optimal conditions for the application of a heat sinking plane AlN thin film. Epitaxial AlN films were deposited on sapphire ($c-Al_2O_3$) single crystals by pulsed laser deposition (PLD) with an AlN target. AlN films were deposited at a fixed pressure of $2{\times}10^{-5}$ Torr, while the substrate temperature was varied from 500 to $700^{\circ}C$. According to the experimental results of the growth temperature of the thin film, AlN thin films were confirmed with a highly c-axis orientation, maximum grain size, and high thermal conductivity at $650^{\circ}C$. The thermal conductivity of the AlN thin film was found to increase compared to bulk AlN near the band gap value of 6.2 eV.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.5
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• pp.455-462
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• 2014

This work investigated the hydrophobic coating of silicate yellow phosphor powder in the form of divalent europium-activated strontium orthosilicate ($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) by using an atmospheric pressure dielectric barrier discharge (DBD) plasma with argon as a carrier and hexamethyldisiloxane (HMDSO), toluene and n-hexane as precursors. After the plasma treatment of the phosphor powder, the lattice structure of orthosilicate was not altered, as confirmed by an X-ray diffractometer. The coated phosphor powder was characterized by scanning electron microscopy, fluorescence spectrophotometry and contact angle analysis (CAA). The CAA of the phosphor powder coated with the HMDSO precursor revealed that the water contact angle increased from $21.3^{\circ}$ to $139.5^{\circ}$ (max. $148.7^{\circ}$) and the glycerol contact angle from $55^{\circ}$ to $143.5^{\circ}$ (max. $145.3^{\circ}$) as a result of the hydrophobic coating, which indicated that hydrophobic layers were successfully formed on the phosphor powder surfaces. Further surface characterizations were performed by Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectrometry, which also evidenced the formation of hydrophobic coating layers. The phosphor coated with HMDSO exhibited a photoluminescence (PL) enhancement, but the use of toluene or n-hexane somewhat decreased the PL intensity. The results of this work suggest that the DBD plasma may be a viable method for the preparation of hydrophobic coating layer on phosphor powder.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.475-480
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• 2017

In this paper, the conductivity of the fine pattern is improved in the insulating substrate by laser-induced forward transfer (LIFT) process. The high laser beam energy generated in conventional laser induced deposition processes induces problems such as low deposition density and oxidation of micro-patterns. These problems were improved by using a polymer coating layer for improved deposition accuracy and conductivity. Chromium and copper were used to deposit micro-patterns on silicon wafers. A multi-pulse laser beam was irradiated on a metal thin film to form a seed layer on an insulating substrate(SiO2) and electroless plating was applied on the seed layer to form a micro-pattern and structure. Irradiating the laser beam with multiple scanning method revealed that the energy of the laser beam improved the deposition density and the surface quality of the deposition layer and that the electric conductivity can be used as the microelectrode pattern. Measuring the resistivity after depositing the microelectrode by using the laser direct drawing method and electroless plating indicated that the resistivity of the microelectrode pattern was $6.4{\Omega}$, the resistance after plating was $2.6{\Omega}$, and the surface texture of the microelectrode pattern was uniformly deposited. Because the surface texture was uniform and densely deposited, the electrical conductivity was improved about three fold.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.2
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• pp.102-107
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• 2009

We investigated optical emission of oxygen plasma discharged by 13.56 MHz radio frequency (rf) by using optical emission spectroscopy (OES). Experimental measurement is done at a range of oxygen flow rate of 1$\sim$20 seem, rf power of 25$\sim$250 W, and orifice 3 and 5 mm in diameter. When oxygen plasma was generated, typical emission spectra for oxygen plasma were observed regardless of diameter of orifice. Strong atomic emission lines are observe at 776.8 an 843.9 nm, corresponding to the $3p^{5}P-3s^{5}S^{0}$ and $3p^{3}P-3s^{3}S^{0}$ transitions, respectively. The emission intensity of line at 776.8 and 843.9 nm increased with increasing the oxygen flow rate and rf power. The increasing rate of emission intensity of 776.8 nm line was larger than that of 843.9 nm line. When the diameter of orifice was 3 mm, the oxygen plasma was more stably generated than orifice 5 mm in diameter.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.38 no.5
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• pp.188-192
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• 2005

Indium zinc oxide (IZO) thin films were deposited on glass substrate by dc magnetron sputtering. The effects of oxygen flow rate and deposition temperature on electrical and optical properties of the films were investigated. With addition of small amount of oxygen gas, the characteristic properties of amorphous IZO films were improved and the specific resistivity was about $4.8{\times}10^{-4}\Omega{\cdot}cm$. Change of structural properties according to the deposition temperature was observed with XRD, SEM, and AFM. Films deposited above $300^{\circ}C$ were found to be polycrystalline. Surface roughness of the films was increased due to the formation of grains on the surface. Electrical conductivity became deteriorated for polycrystalline IZO films. Consequently, high quality IZO films could be prepared by do sputtering with $O_{2}/Ar{\simeq}0.03$ and deposition temperature in range of $150\~200^{\circ}C$; a specific resistivity of $3.4{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$, an optical transmission over $90\%$ at wavelength of 550 nm, and a rms value of surface roughness about $3{\AA}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.373-373
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• 2013

높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 그러나 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율저하, GaN 의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. c-plane InGaN/GaN LED 기반의 표면 플라즈몬 실험은 많은 연구가 수행되고 있으나, m-plane InGaN/GaN LED 기반의 표면 플라즈몬은 아직 연구가 진행되지 않았다. 본 실험의 목적은 표면 플라즈몬 효과를 이용하여 semi-polar InGaN/GaN LED의 광효율을 개선하는 것이다. 유기금속화학 증착 장비로 m-plane sapphire위에 $6{\mu}m$ 의 GaN 버퍼층을 증착하고 표면의 평탄화를 위해 $2{\mu}m$의 n-GaN을 증착하였다. 그 위에 3개의 다중양자우물 층을 증착하였고, 10 nm의 도핑이 되지않은 GaN를 증착하였다. 표면 플라즈몬 현상을 일으키기 위해 Ag박막을 10, 15, 20 nm 증착하여 급속 열처리 방법으로 $300^{\circ}C$에서 20분 열처리 하였다. 형성된 나노입자를 측정하기 위해 주사전자현미경으로 표면을 분석하였다. 표면플라즈몬에 의한 InGaN/GaN 광 세기를 측정하고자 여기 파장이 385 nm인 photoluminescence (PL) 를 사용하였다. 또한 내부양자효과의 증가를 확인하기 위해 PL을 이용하여 온도를 10~300 K까지 20 K 간격으로 광세기를 측정하였다. 향상된 내부 양자효과가 표면 플라즈몬에 의한 것임을 증명하기 위해 time-resolved PL을 이용하여 운반자 수명시간을 구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.533-538
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• 2001

The ZnSe sample grown by chemical bath deposition (CBD) method were annealed in Ar gas at 450$^{\circ}C$ Using extrapolation method of X-ray diffraction pattern, it was found to have zinc blend structure whose lattice parameter a$\_$o/ was 5.6687 ${\AA}$. From Hall effect, the mobility was likely to be decreased by impurity scattering at temperature range from 10 K to 150 K and by lattice scattering at temperature range from 150 K to 29 3K. The band gap given by the transmission edge changed from 2.7005 eV at 293 K to 2.8739 eV at 10 K. Comparing photocurrent peak position with transmission edge, we could find that photocurrent peaks due to excition electrons from valence band, $\Gamma$$\_$8/ and $\Gamma$$\_$7/ to conduction band $\Gamma$$\_$6/ were observed at photocurrent spectrum. From the photocurrent spectra by illumination of polarized light on the ZnSe thin film, we have found that values of spin orbit coupling splitting Δso is 0.0981 eV. From the PL spectra at 10 K, the peaks corresponding to free bound excitons and D-A pair and a broad emission band due to SA is identified. The binding energy of the free excitons are determined to be 0.0612 eV and the dissipation energy of the donor -bound exciton and acceptor-bound exciton to be 0.0172 eV, 0.0310 eV, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.520-520
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• 2013

Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.