• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.10
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• pp.856-862
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• 1997

박막형 CdTe/CdS 태양전지의 배면전극(back contacts)물질로서 Cu도핑된 ZnTe 박막(ZnTe:Cu)을 전착법(electroplating)으로 제조하는 연구를 수행하였다. Sulfate계의 전해질 수용액에서 CdTe 기판과 투명전극으로 코팅된 유리(In$_{2}$O$_{3}$: Sn, ITO)기판 위에 ZnTe 박막을 코팅하는 방법으로써 potentiostat와 기판(cathode), Pt counter electrode, Ag/AgCI 표준전극으로 구성된 장치를 사용하여 pH=2.5-4, T=70-8$0^{\circ}C$, 0.02M $Zn^{2+}$ 1x$10^{-4}$M TeO$_{2}$, 0.2M $K_{2}$SO$_{4}$조건에서 -0.800 Vs~-0.975 V 범위의 전압(V$_{a}$ )에 걸쳐 실험하였다. ITO박막을 기판으로 사용하여 cyclic voltammogram을 작성한 결과 약 -0.50 V 에서 Te환원 peak이 나타났다. Auger electron spectroscopy (AES)로 조성분석한 결과 표면에서 Zn signal이 강하게 나왔고 시편의 두께에 따라 Zn의 signal감소하는 반면 Cd signal은 증가하는 것이 확인되었다. SEM 사진으로부터 ZnTe의 표면이 작은 입자 (0.2$\mu\textrm{m}$ 이하)로 구성되어 있으며 낮은 V$_{a}$ 에서는 입자가 작아지면서 조직이 치밀해짐이 관찰되었다. Optical transmission방법에 의하여 ITO기판위에 입혀진 박막의 밴드갭은 2.5 eV으로 측정되었다. 수용액중의 Cu$_{2+}$와 triethanolamine(TEA)은 산성용액에서 착물형성이 이루어지지 않았으며 1,10-phenanthroline과는 pH=2에서도 착물이 형성되었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.6
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• pp.611-615
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• 2013

Vanadium oxide ($VO_2$) and tungsten-doped vanadium oxide (W-$VO_2$) powder, well known as thermochromic materials, were prepared from vanadium pentoxide ($V_2O_5$) and oxalic acid dihydrate by hydrothermal and calcination process. The crystal structure and thermochromic property of samples were analyzed using FE-SEM, XRD, XPS, DSC, and UV-Vis-NIR spectroscopy. With increasing the doping amount of W, the phase transition temperature of W-$VO_2$ sample decreased from $70^{\circ}C$ to $42^{\circ}C$. When heating W-$VO_2$ sample above the phase transition temperature, the UV-Vis-NIR spectrum was not changed in the visible range and shifted towards a low transparency in the full name (NIR) region.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.194-195
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• 2012

박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(＞5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(＜ 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.109.2-109.2
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• 2012

연구에서는 co-sputtering 시스템을 이용하여 아나타세 $TiO_2$의 도핑 농도 변화에 따른 다성분계 $TiO_2$-ITO (TITO) 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성 변화를 알아보고 고 효율을 가지는 인광 유기발광 다이오드를 제작 하였다. 상온에서 최적화된 다성분계 TITO 투명 전극의 급속 열처리 시 $600^{\circ}C$ 급속 열처리 조건에서 매우 낮은 18.06 ohm/sq.면저항, $5.1{\times}10^{-4}$ ohm-cm 비저항과 가시광선 영역 400~550 nm 에서 87.96 %이상의 높은 광학적 투과율과 4.71 eV의 일함수를 확보할 수 있었다. 또한TITO 박막을 양극으로 하여 OLED 소자를 제작한 후 그 성능을 평가하였다. 기존의 ITO 전극과 비교하면 다성분계 TITO 인광 유기 발광 다이오드의 quantum efficiencies (21.69 %)와 power efficiencies (90.92 lm/W)로 ITO 투명전극과 매우 유사함을 알 수 있었고 아나타세 $TiO_2$가 도핑된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 공정에도 불구하고 매우 평탄한 표면을 나타냄을 SEM 이미지를 통하여 확인할 수 있었다. 이러한 TITO 투명 전극의 우수한 전기적, 광학적, 구조적 특성은 indium saving 투명 전극으로써 고가의 ITO 박막의 대치가능성을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.6
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• pp.832-840
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• 2019

To improve the electrochemical performances of the cathode materials, boron-doped $LiNi_{0.90}Co_{0.05}Ti_{0.05}O_2$ were synthesized by using concentration gradient precursor. The characteristics of the prepared cathode materials were analyzed by XRD, SEM, EDS, PSA, ICP-OES and electrical conductivity measurement. The electrochemical performances were investigated by initial charge/discharge capacity, cycle stability, C-rate, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The cathode material with 0.5 mol% boron exhibited a capacity of 187 mAh/g (0.5 C) in a voltage range of 2.7~4.3 V(vs. $Li/Li^+$), and an capacity retention of 94.7% after 50 cycles. In the relatively high voltage range of 2.7~4.5 V(vs. $Li/Li^+$), it showed a high capacity of 200 mAh/g and capacity retention of 80.5% after 50 cycles.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.5
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• pp.369-375
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• 1997

$V_{2}O_{5}/ThO_{2}/Pd$-doped $SnO_{2}$ sensor has a good selectivity and stability to CO at high sensor temperature of about $500^{\circ}C$, and shows rapid response. In particular, many kinds of interference gases, such as $NO_{x}$, $C_{3}H_{8}$, $CH_{4}$ and $SO_{2}$ have been found to give only a slight influence on the sensor selectivity to CO gas sensitivity by doped $V_{2}O_{5}$ (3.0 wt.%). For the sensor we used well-known thick film technological route with $V_{2}O_{5}$(3.0 wt.%), Pd(1.0 wt.%) and $ThO_{2}$(l.5 wt.%) as catalytic materials. In the case of mixed $NO_{x}$-CO gases, as combustion exhaust gas, only CO detection by $SnO_{2}$ type semiconductor sensor is generally very difficult because of $NO_{x}$ interference. The developed sensors can use to measure the exhausting gas of the automobile or the boiler for the Air-to-Fuel ratio control.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.54 no.1
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• pp.21-25
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• 2017

In this study, we have fabricated Schottky barrier diodes (SBD) on single-crystal ${\beta}-Ga_2O_3$ semiconductor that has received much attention for use in next-generation power devices. The SBD had a Pt/Ti/Au Schottky contact on a $2{\mu}m$ Sn-doped low concentration N-type epitaxial layer. The fabricated device exhibited a breakdown voltage of > 180 V, a specific on-resistance of $1.26m{\Omega}{\cdot}cm^2$, and forward current densities of $77A/cm^2$ at 1 V and $473A/cm^2$ at 1.5 V, which proved the potential for use in power device fabrication.

• 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.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.2
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• pp.83-88
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• 2011

Nano-technology is a super microscopic technology to deal with structures of 100 nm or smaller. This technology also involves the developing of $TiO_2$ materials or $TiO_2$ devices within that size. The aim of the present paper is to synthesize $WO_x$ doped nano-$TiO_2$ by the Sonochemistry method and to evaluate the effect of different percentages (0.5-5 wt%) of tungsten oxide load on $TiO_2$ in methylene blue (MB) elimination. The samples were characterized using such different techniques as X-ray diffraction (XRD), TEM, SEM, and UV-VIS absorption spectra. The photo-catalytic activity of tungsten oxide doped $TiO_2$ was evaluated through the elimination of methylene blue using UV-irradiation (315-400nm). The best result was found with 5 wt% $WO_x$ doped $TiO_2$. It has been confirmed that $WO_x-TiO_2$ could be excited by visible light (E<3.2 eV) and that the recombination rate of electrons/holes in $WO_x-TiO_2$ declined due to the existence of $WO_x$ doped in $TiO_2$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.169.1-169.1
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• 2015

최근 디스플레이 기술은 급속도로 발전해 가고 있다. 디스플레이 산업의 눈부신 성장에 발맞추어 초고화질, 초고선명, 고속 구동 및 대형화 등을 포함하는 최신 기술의 디스플레이 구동이 필요하다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해서는 각 픽셀에 영상정보를 기입하는 충전시간을 급격히 감소시켜야 하고 따라서 픽셀 트랜지스터(TFT)의 이동도는 급격히 증가해야 한다. 따라서 차세대 디스플레이 실현을 위해서 고이동도 특성을 구현 할 수 있는 신물질의 개발이 매우 중요하다. 현재 산화물박막트랜지스터는 차세대 디스플레이 실현을 위해 가장 주목받고 있으며, 실제로 산화물박막 트랜지스터의 핵심소재인 In-Ga-Zn-O(a-IGZO) 산화물의 경우 국내외에서 디스플레이에 적용되어 생산이 시작되고있다. 그러나 a-IGZO 산화물의 경우 이동도가 $5-10cm^2V{\cdot}s$ 수준이어서 향후 개발 되어질 초고해상도/고속구동 디스플레이 실현(이동도 $50cm^2V{\cdot}s$)에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 해결 할 수 있는 'post-IGZO' 개발을 위해 In2O3에 Ga2O3를 조성별로 고용시켜 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성 및 TFT를 제작하여 특성 연구를 진행하였다. 조성은 In2O3에 Ga2O3를 7.5%~15% 도핑 하였으며, Sputtering을 이용하여 indium gallium oxide(IGO) 박막을 제작하였다. 박막은 상온 및 $300^{\circ}C$에서 증착 하였으며 증착 된 IGO 박막은 Ga=12.5% 까지는 In2O3에 Ga이 모두 고용되어 cubic In2O3 poly crystalline을 나타내는 것을 확인하였으며 Ga=15%에서 Gallium 관련 2차상이 확인되었다. Ga양이 변화함에 따라 박막의 전기적 특성이 조절 가능하였으며 이를 이용하여 IGO 박막을 30 nm 두께로 증착 하여 IGO 박막을 channel layer로 사용하는 bottom gate structured TFTs를 제작 하였다. IGO TFTs는 Ga=10%에서 on/off ratio ${\sim}10^8$, 그리고 field-effect mobility $84.8cm^2/V{\cdot}S$를 나타내며 초고화질, 초고선명 차세대 디스플레이 적용 가능성을 보여 준다.