• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.245-250
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• 2019

라디오주파수 분말 스퍼터링 방법으로 sapphire (0001) 기판 위에 Sn을 함유한 β-Ga₂O₃(β-Ga₂O₃ : Sn) 나노와이어를 증착하였다. 후열처리 공정의 가스 분위기가 나노와이어 형상의 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 800℃에서 진공 중 열처리 과정에서, as-grown 나노와이어는 다공성 구조로 전이하였다. 비화학양론 Ga₂O_3-x는 화학양론 Ga₂O₃로 바뀌고, Sn원자는 응집하여 나노클러스터를 형성한다. Sn 나노클러스터는 증발하여 Sn 원자의 함량은 1.31에서 0.27 at%로 감소하였다. Sn원자의 증발로 인하여 나노와이어 표면에 다수의 기공이 형성되고, 이는 β-Ga₂O₃ : Sn 나노와이어의 체적대비 표면적 비율을 증가시킨다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.641-646
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• 2011

Ga-doped ZnO-$SnO_2$ (ZSGO) films were deposited by rf magnetron sputtering and their structural and electrical properties were investigated. In order to fabricate the target for sputtering, the mixture of ZnO, $SnO_2$ (1:1 weight ratio) and $Ga_2O_3$ (3.0 wt%) powder was calcined at $800^{\circ}C$ for 1 h. The substrate temperature was varied from room temperature to $300^{\circ}C$. The crystallographic properties and the surface morphologies of the films were studied by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The optical transmittances of the films were measured and the optical energy band gaps were obtained from the absorption coefficients. The resistivity variation with substrate temperature was measured. Auger electron spectroscopy was employed to find the atomic ratio of Zn, Sn, Ga and O in the film deposited at room temperature. ZSGO films exhibited the optical transmittance in the visible region of more than 80% and resistivity higher than $10\;{\Omega}cm$.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권2호
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• pp.83-90
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• 2023

최근 전력반도체 소재로 관심을 가지는 Ga₂O₃의 β-상은 열역학적으로 가장 안정한 상을 가지며 4.8~4.9 eV의 넓은 밴드갭과 8 MV/cm의 높은 절연파괴전압을 갖는다. 이러한 우수한 물리적 특성으로 인해 전력반도체 소재로 많은 주목을 받고 있다. β-Ga₂O₃는 SiC 및 GaN의 소재와는 다르게 액상이 존재하기 때문에 액상 성장법으로 단결정 성장이 가능하다. 하지만 성장한 순수 β-Ga₂O₃ 단결정은 전력 소자에 적용하기에는 낮은 전도성으로 인해 의도적으로 제어된 도핑 기술이 필요하며 도핑 특성에 관한 연구가 매우 중요하다. 이 연구에서는 Ga₂O₃ 분말과 SnO₂ 분말의 몰 비율을 다르게 첨가하여 Un-doped, Sn 0.05 mol%, Sn 0.1mol%, Sn 1.5 mol%, Sn 2 mol%, Sn 3 mol%의 혼합분말을 제조하여 EFG(Edge-defined Film-fed Growth) 방법으로 β-Ga₂O₃ 단결정을 성장시켰다. 성장된 β-Ga₂O₃ 단결정의 Sn dopant 함량에 따른 결정 품질 및 광학적, 전기적 특성 변화를 분석하였으며 Sn 도핑에 따른 특성 변화를 광범위하게 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.423-423
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• 2012

ZnO, SnO2, In2O3:Sn와 같은 투명하고 전도성이 있는 박막은 panel display, 전자발광소자, 박막트랜지스터, 태양전지 등의 전극물질로서 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 전극 물질을 이용하는 광전자소자의 성능을 개선하기 위해서는 가시광선영역에서 광투과율이 높고, 전기전도도가 좋아야 한다. 최근 ZnO, SnO2, In2O3, MgO, Ga2O3 등으로 이루어진 3원 또는 다원화합물로 제조된 산화물 박막이 새로운 투명한 전도성 박막으로 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 Ga2O3 박막을 radio-frequency magnetron sputtering 방법을 이용하여 증착하였다. 기존에 사용되던 ceramic target을 개선하여 powder target을 사용하였다. 반응가스는 순수하게 Ar 가스만 사용하였고, Sapphire(0001) 기판을 사용하였다. 초기에는 flat한 layered 구조로 증착이 이루어졌으나, 증착시간이 20분이 지나면서부터는 밤송이 모양을 가지는 나노구조체가 생성되기 시작하였고, 이후 나노 밤송이의 밀도가 점차 증가하였다. Ga2O3 나노 밤송이의 특성에 대하여 발표할 예정이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.259-266
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• 2019

Tuning of electro-optical properties of nano-structured $SnO_2:Ga$ powders in a micro drop fluidized reactor (MDFR) was highly effective to enhance the activities of powders to be used as sensor materials. The tuning was conducted continuously in a facile one-step process during the formation of powders. The microscopic hydrodynamic forces affected the band gap structure and charge transfer of $SnO_2:Ga$ powders through the oxygen and interfacial tin vacancies by providing plausible pyro-hydraulic conditions, which resulted in the decrease in the electrical resistance of the materials. The analyses of room-temperature photoluminescence (PL) spectra and FT-IR exhibited that the tuning could improve the surface activities of $SnO_2:Ga$ powders by adjusting the excitation as well as separation of electrons and holes, thus maximizing the oxygen vacancies at the surface of the powders. The scheme of photocatalytic mechanism of $SnO_2:Ga$ powders was also discussed.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.120-120
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• 2003

The metallic oxide nanomaterials including ZnO, Ga$_2$O$_3$, TiO$_2$, and SnO$_2$ have been synthesized by a number of methods including laser ablation, arc discharge, thermal annealing procedure, catalytic growth processes, and vapor transport. We have been interested in preparing the nanomaterials of Ga$_2$O$_3$, which is a wide band gap semiconductor (E$_{g}$ =4.9 eV) and used as insulating oxide layer for all gallium-based semiconductor. Ga$_2$O$_3$ is stable at high temperature and a transparent oxide, which has potential application in optoelectronic devices. The Ga$_2$O$_3$ nanoparticles and nanobelts were produced using GaN single crystals, which were grown by flux method inside SUS$^{TM}$ cell using a Na flux and exhibit plate-like morphologies with 4 ~ 5 mm in size. In these experiments, the conventional electric furnace was used. GaN single crystals were pulverized in form of powder for the growth of Ga$_2$O$_3$ nanomaterials. The structure, morphology and composition of the products were studied mainly by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM).).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.422-422
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• 2012

In2O3 계열의 산화물 전도성 투명 전극은 최근 디스플레이, 태양전지 등 전자산업에서 중요한 소재로 전 세계적으로 많이 연구되고 있다. 또한 3.6 eV의 wide bandgap을 가짐으로서 센서 등의 반도체 소자로의 응용가능성이 매우 큰 것으로 알려져 있다. 기존의 연구는 In2O3에 SnO2, Al2O3, Ga2O3 등을 혼합하여 화합물 형태의 투명전극 소재를 개발하고, 전도성 및 투과율 등을 개선시키는데 초점이 맞춰져왔다. 최근에 들어서 나노스케일 물질의 제조 기술 개발로 낮은 차원의 In2O3 나노구조는 센서나 발광다이오드와 같은 전자기기의 제작을 위해서 연구 되었는데, 본 논문에서는 Carbon을 doping하여 p-형 반도체로의 응용 가능성을 고찰하였다. 본 논문에서는 In2O3:C 박막을 radio-frequency magnetron sputtering 방법으로 sapphire(0001) 기판위에 증착하였다. 통상적으로 ceramic target에 carbon을 혼합하여 sintering하여 제작한 ceramic target 대신, In2O3 powder와 CNT를 혼합하여 powder형태의 sputter target을 사용하였다. 박막의 증착 초기에는 매우 평평한 층구조로 성장하였고, 박막의 두께가 증가함에 따라 섬조직이 생성되기 시작하여 표면거칠기가 매우 크게 증가하였다. 박막의 두께가 500 nm 이상이 되면 나노 피라미드가 생성되는데, 이는 In2O3의 결정구조에 기인한 것으로 판단된다.