• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.14 no.5
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• pp.887-892
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• 2019

In this study, after 20nm-thick $SiO_2$ thin film was deposited by PECVD method on the PES substrate, which is known to have the highest heat resistance among plastic substrates, as a buffer layer, ITZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering method to investigate the electrical and optical properties according to the working pressure. The ITZO thin film deposited at the working pressure of 3mTorr showed the best electrical properties with a resistivity of $8.02{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ and a sheet resistance of $50.13{\Omega}/sq.$. The average transmittance in the visible region (400-800nm) of all ITZO films was over 80% regardless of working pressure. The Figure of merit showed the largest value of $23.90{\times}10^{-4}{\Omega}^{-1}$ in the ITZO thin film deposited at 3mTorr. This study found that ITZO thin films are very promising materials to replace ITO thin films in next-generation flexible display devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.151-151
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• 2007

최근에 에피 성장된 ZnO는 UV-LED, 화학적-바이오센서와 투명전도 전극에 많은 관심을 받고 있다. 고 품질의 ZnO는 Metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD), Pulsed laser deposition(PLD), molecular beam epitaxy(MBE), 그리고 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성장이 이루어지고 있다. 대부분의 ZnO는 사파이어, 싫리콘과 같은 이종 기판 위에 성장되고 있으며, Heteroepitaxy로 성장된 ZnO 박막은 기판과 박막사이의 격자상수, 열팽창계수 차이로 인해 높은 결함 밀도를 보이고 있다. 이러한 문제점은 광전자 소자 응용에 있어 여러 가지 문제점을 야기 시킨다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 박막과 기판사이에 저온 버퍼층을 사용하거나 같은 물질의 버퍼층을 사용하여 결할 밀도를 감소시키고, 높은 결정성을 가진 ZnO 박막을 성장시킨 결과들이 많이 보고되어지고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 저온 버퍼층 성장 없이 성장온도 만을 달리 하여 고품질의 ZnO 박막을 성장시켰다. ZnO 박막은 c-sapphire 기판위에 ZnO(99.9999%)의 타겟을 사용하여 $600{\sim}800^{\circ}C$ 온도에서 성장시켰고, 스퍼터링 가스로는 아르곤과 산소를 2:1 비율로 혼합하여 15mtorr의 압력에서 성장하였다. 이렇게 성장시킨 ZnO 박막은 Transmission Electron Microscopy (TEM), High-Resolution X-ray Diffraction (HRXRD), Low-temperature PL, 그리고 Atomic Force Microscopy (AFM)로 특성을 분석 하였다. ZnO 박막은 HRXRD (002) 면의 $\omega$-rocking curve운석 결과, $0.083^{\circ}$의 작은 FEHM을 얻었고, (102) 면의 $\varphi$-sacn을 통해 온도가 증가함에 따라 향상된 6-fold을 확인함으로새 에피성장됨을 알 수 있었다. 또한 TEM분석을 통해 $800^{\circ}C$에서 성장된 박막은 $6.7{\times}10^9/cm^2$의 전위밀도를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.25 no.1
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• pp.44-47
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• 2012

The $TiO_2/Si_3N_4/Ag/Si_3N_4/TiO_2$ multi layered structure was designed for the possible application of transparent electrodes in PDP (Plasma Display Panel). Multi layered film was deposited on a glass substrate at room temperature by DC/RF magnetron sputtering system and EMP (Essential Macleod Program) was adopted to optimize the optical characteristics of film. During the deposition process, the Ag layer in $TiO_2/Ag/TiO_2$ became heavily oxidized and the filter characteristic was degraded easily. In thus study, Si3N4 layer was used as a diffusion buffer layer between $TiO_2$ and Ag. in order to prevent the oxidation of Ag layer in $TiO_2/Si_3N_4/Ag/Si_3N_4/TiO_2$ structure. It was confirmed that $Si_3N_4$ layer is one of candidate materials acting as diffusin barrier between $TiO_2/Ag/TiO_2$.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.18 no.7
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• pp.656-661
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• 2005

The effects of gas atmosphere and in-situ thermal annealing in buffet layers on the characteristic of the ZnO grown by RF magnetron sputtering have been investigated. It was shown that the introduction of buffer layers grown at the gas atmospheres of the mixed $Ar/O_2$ and the in-situ thermal treatment of the ZnO buffer layer improved the structural and optical properties. In addition, the ZnO films on the buffer layer thermal-annealed at $N_2$ gas ambience showed the strong emission of the near band gap exciton with narrow linewidth by combining the high-temperature growth of the ZnO film.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.42 no.1
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• pp.21-25
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• 2009

Using an evaporation system, $SiO_2$ was deposited as a buffer layer between a PET substrate and a ITO layer and then ITO/$SiO_2$/PET layers were annealed for 1.5 hours at the temperature of $180^{\circ}C$. Adhesion and electro-optical properties of ITO films were studied with thickness variance of a $SiO_2$ buffer layer. As a result of introduction of the $SiO_2$ buffer layer, sheet resistance and resistivity increased and a ITO film with optimum sheet resistance ($529.3{\Omega}/square$) for an upper ITO film of resistive type touch panel could be obtained when $SiO_2$ of $50{\AA}$ was deposited. And it was found that ITO films with $SiO_2$ buffer layer have higher transmittance of $88{\sim}90%$ at 550 nm wavelength than ITO films with no buffer layers and the transmittance was enhanced as $SiO_2$ thickness increased from $50{\AA}$ to $100{\AA}$. Adhesion property of ITO films with $SiO_2$ buffer layers became better than ITO films with no buffer layers and this property was independent of $SiO_2$ thickness variance ($50{\sim}100{\AA}$). By depositing a $SiO_2$ buffer layer of $50{\AA}$ on the PET substrate and sputtering a ITO thin film on the layer, a ITO film with enhanced adhesion, electro-optical properties could be obtained.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.316-316
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• 2008

Using an evaporation method, $SiO_2$ was deposited as a buffer layer between a flexible PET substrate and a ITO film deposited by DC magnetron sputtering and electro-optical properties were investigated with thickness variance of $SiO_2$ layers. After coating a $SiO_2$ layer and a ITO film, the ITO/$SiO_2$/PET was heated up to $200^{\circ}C$ and the resistivity and the transmittance were measured by hall effect measurement system and UV/VIS/NIR spectroscopy. As a result of depositing a $SiO_2$ buffer layer, the resistivity increased and the transmittance and adhesion property were enhanced than ITO films with no buffer layers and the resistivity was lowered as $SiO_2$ thickness increased from 50 $\AA$ to 100 $\AA$. It was found that the transmittance was independent of annealing temperature variance in $150^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$ and the resistivity decreased as the temperature increased and especially decreasing rate of the resistivity was higher as the buffer layer thickness was thinner. So under optimized depositing of $SiO_2$ buffer layers and post-annealing of ITO/$SiO_2$/PET, ITO films with enhanced adhesion, electro-optical properties can obtained.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.17 no.2
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• pp.115-120
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• 2007

Polycrystalline silicon (poly-Si) thin film transistors (TFTs) might be fabricated on the mica substrate and transferred to a flexible plastic substrate because mica can be easily cleaved into a thin layer. To overcome the adhesion and stress problem between poly-Si film and mica substrate, a buffer layer consisting of $SiO_x/Ta/Ti$ three layers has been developed. The $SiO_x$ layer is for electrical isolation, the Ti layer is for adhesion of $SiO_{x}$ and mica. and Ta is for stress relief between $SiO_x$ and Ti. A TFT was fabricated on the mica substrate by a conventional Si process and was successfully transferred to a plastic substrate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.197-198
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• 2005

본 논문에서는 p-type (100)Si. (100)MgO 그리고 MgO/Si 기판 위에 RF Magnetron sputtering 법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST) 박막을 증착 후 $600^{\circ}C$ 의 질소분위에서 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용한 1 분간의 고온 급속열처리를 하였다. XRD 측정결과 모든 기판에서 (110) $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$의 주피크가 관찰되어졌고, 열처리 후 피크 세기가 증가함을 확인할 수 있었다. C-V 특성에서 각각의 기판에서 측정된 커패시턴스 값으로 계산된 유전율은 120(bare Si), 305(MgO/Si) 그리고 310(MgO)이었다. 누설 전류 특성에서는 150KV/cm이내의 인가전계에서 0.1$uA/cm^2$이하의 안정된 누설전류값을 보여주었다. 결론적으로 MgO 버퍼층을 이용한 기판이 BST 박막의 증착을 위한 기판으로써 효과적임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.91-91
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• 2011

박막태양전지의 높은 효율개선을 위해 TCO층과 p-layer 사이에 buffer layer를 넣어 Voc와 FF를 개선하는 연구가 진행되고 있다. 이에 buffer layer의 활성화 정도를 높이기 위해 p-layer을 최적화 시키고자한다. 이 실험에서 a-Si:B에 N2O를 도핑시켜 Bandgap Energy 2.0 eV, Activation Energy 0.4 eV인 a-SiOx:B 막을 제작하여 buffer layer로 사용하였고 이 buffer layer에 의한 cell의 효율 향상을 최적화 하기위해 ASA simulation을 이용해 p-layer의 Bandgap Energy와 Activation Energy를 가변 하여 보았다. 실험결과 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV에서 buffer layer와 p-layer사이에서의 barrier가 최소가 됨을 확인 할 수 있었고 Actication Energy 0.5 eV에서 가장 높은 Voc를 가짐을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 p-layer의 Bandgap Energy 1.95 eV, Activation Energy 0.5 eV에서 buffer layer를 활성화시키기 위한 p-layer의 최적화 조건을 구현해 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.280-280
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• 2007

$Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) 강유전체 박막은 높은 잔류 분극 (remanent polarization) 특성 때문에 현재 강유전체 메모리 (FeRAM) 소자에 적용하기 위하여 가장 활발히 연구되고 있다. 그런데 PZT 물질은 피로 (fatigue) 및 임프린트 (imprint) 등의 장시간 신뢰성 (long-term reliability) 특성이 취약한 단점을 가지고 있다. 이러한 신뢰성 문제를 해결할 수 있는 효과적인 방법 중의 하나는 $IrO_2$, $SrRuO_3$(SRO) 등의 산화물 전극을 사용하는 것이다. 많은 산화물 전극 중에서 SRO는 PZT와 비슷한 pseudo-perovskite 결정구조를 갖고 격자 상수도 비슷하여, PZT 커패시터의 강유전 특성 및 신뢰성을 향상시키는데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 PZT 커패시터에 적용하기 위하여 SRO 박막을 증착하고 이의 전기적 특성 및 미세구조를 분석하고자 하였다. 또 실제로 SRO 박막을 상부전극과 PZT 사이의 버퍼 층 (buffer layer)으로 적용한 경우의 커패시터 특성도 평가하였다. 먼저 다결정 SRO 박막을 $SiO_2$/Si 기판 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 법 (DC magnetron sputtering method)으로 증착하였다. 그 다음 이러한 SRO 박막의 미세구조, 결정성 및 전기적 특성이 증착 조건들의 변화에 따라서 어떤 경향성을 보이는지를 평가하였다. 기판 온도는 $350\;{\sim}\;650^{\circ}C$ 범위에서 변화시켰고, 증착 파워는 500 ~ 800 W 범위에서 변화시켰다. 또 Ar+$O_2$ 혼합 가스에서 산소의 혼합 비율을 20 ~ 50% 범위에서 변화시켰다. 이러한 실험 결과 SRO 박막의 전기적 특성 및 미세 구조는 기판의 증착 온도에 따라서 가장 민감하게 변함을 관찰할 수 있었다. 다른 증착 조건과 무관하게 $450^{\circ}C$ 이상의 온도에서 증착된 SRO 박막은 모두 주상정 구조 (columnar structure)를 형성하며 (110) 방향성을 강하게 나타내었다. 가장 낮은 전기 저항은 $550^{\circ}C$ 증착 온도에서 얻을 수 있었는데, 그 값은 약 $440\;{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ 이었다. SRO 버퍼 충을 적용하여 제작한 PZT 커패시터의 잔류 분극 (Pr) 값은 약 $30\;{\mu}C/cm^2$ 정도로 매우 높은 값을 나타내었고, 피로 손실 (fatigue loss)도 $1{\times}10^{11}$ 스위칭 사이클 후에 약 11% 정도로 매우 양호한 값을 나타내었다.