• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.12 no.1
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• pp.29-36
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• 1975

This study was conducted to research the formation, color development and application for colored glazes of the spinel solid solutions of the green pigment. On specimens prepared by calcining the oxide and basic carbonate mixture at 1250℃ for 1.5 hour, the x-ray analysis, measurement of reflectance and the test of their stabiality as a glaze pigment were carried out. The results are summarized as follows 1) Each sample is composed of single spinel and not of mixture of spinel. 2) Formation of continuous soild solution, except for a few instances, pertaining to Vegard's law was confirmed by means of the x-ray analysis. 3) The more difference between absorption and reflectance lies, the lighter colors are. When the absorption occurs at the high-reflectance, the excitation purity becomes low. On the contrary when the absorption takes place at the low-reflectance, the excitation purity becomes low. On the contrary when the absorption takes place at the low-reflectance, the excitation purity is higher. 4) Colors obtained in the CdO-MgO-Cr2O3-Al2O3 system, as the amounts of Al3+ increased, change from green through brown to pink, and the absorption peak shifts towards violet region. 5) An increase in Co2+ in the CoO-MgO-Cr2O3-Al2O3 system, changes the color from blue green to dark blue. The excitation purity is higher, and the absorption peak shifts toward regions. 6) Colors are green in the NiO-MgO-Cr2O3 and CdO-MgO-Cr2O3 systems in general, but in the ZnO-MgO-Cr2O3 system brillant hue is not obtained. 70 According to the results of the colored glaze test, the spinels turn outto be stable as brilliant glaze pigment in the calcium-magnesia glaze.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.27 no.6
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• pp.345-349
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• 2017

The effects of electron beam(EB) irradiation on the electrical and optical properties of InGaZnO(IGZO) thin films fabricated using a sol-gel process were investigated. As the EB dose increased, the electrical characteristic of the IGZO TFTs changed from semiconductor to conductor, and the threshold voltage values shifted to the negative direction. X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the O 1s core level showed that the relative area of oxygen vacancies increased from 14.68 to 19.08 % as the EB dose increased from 0 to $1.5{\times}10^{16}electrons/cm^2$. In addition, spectroscopic ellipsometer analysis showed that the optical band gap varied from 3.39 to 3.46 eV with increasing EB dose. From the result of band alignment, it was confirmed that the Fermi level($E_F$) of the sample irradiated with $1.5{\times}10^{16}electrons/cm^2$ was located at the closest position to the conduction band minimum(CBM) due to the increase of electron carrier concentration.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.27 no.4
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• pp.216-220
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• 2017

The effect of electron beam (EB) irradiation on the electrical properties of Zn-Sn-O (ZTO) thin films fabricated using a sol-gel process was investigated. As the EB dose increased, the saturation mobility of ZTO thin film transistors (TFTs) was found to slightly decrease, and the subthreshold swing and on/off ratio degenerated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the O 1s core level showed that the relative area of oxygen vacancies ($V_O$) increased from 10.35 to 12.56 % as the EB dose increased from 0 to $7.5{\times}10^{16}electrons/cm^2$. Also, spectroscopic ellipsometry analysis showed that the optical band gap varied from 3.53 to 3.96 eV with increasing EB dose. From the results of the electrical property and XPS analyses of the ZTO TFTs, it was found that the electrical characteristic of the ZTO thin films changed from semiconductor to conductor with increasing EB dose. It is thought that the electrical property change is due to the formation of defect sites like oxygen vacancies.

• 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.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.9 no.3
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• pp.136-142
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• 1999

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.3}Fe_{1.7}O_4$ has been studied with x-ray diffraction, Mossbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometer. The crystal structure is found to be a cubic spinel with the lattice constant $a_0=8.403{\AA}$. Mossbauer spectra of have been taken at various temperatures ranging from 12 K to 665 K. as the temperature increases toward $T_N$ a systematic line broadening effect in the Mossbauer spectrum is observed and interpreted to originate from different temperature dependencies of the magenetic hyperfine fields at various iron sites. Also, by using binomial distribution equation we obtained the hyperfine fields of tetrahedral[A] and octahedral sites[B], $H_{hf}(A)=470\;kOe,\; H_{hf}(B0)=495 \;kOe,\; H_{hf}(B1)=485\;kOe, \;H_{hf}(B2)=453\;kOe,\; H_{hf}(B3)=424\;kOe,\; H_{hf}(B4)=390\;kOe,\; H_{hf}(Bavr)=451\;kOe$ respectively at room temperature. The isomer shift indicates that the iron ions are ferric at tetrahedral[A] and octahedral sites[B], respectively. The Neel temperature is determined to be $T_N=665\;K$. The results of the VSM data gave the magnetic moment and coercivity values of $M_S=66\; emu/g\;and\;H_C=36\;Oe$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.324-324
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• 2012

투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs)는 일반적으로 면저항이 $103{\Omega}/sq$ 이하로 전기가 잘 통하며, 가시광선영역인 380~780 nm에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2eV 이상의 밴드갭을 가지는 재료로써, 전기전도도와 가시광선영역에서 투과성이 높아 전기적, 광학적 재료로 관심을 받아 다년간 연구대상이 되어오고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs) 소재로는 Indium Tin Oxide (ITO)가 가장 각광받고 있지만, Indium의 가격상승과 박막의 열처리를 통해 저항이 증가하는 단점을 가지고 있어 이를 대체 할 새로운 소재 개발이 필요한 상황이다. 그러므로 투명전도체 소재 개발에 있어서 가장 중요한 연구과제는 Indium Tin Oxide(ITO)의 단점을 개선시키고 안정된 고농도의 In-Zn-Sn-O(ITZO) 박막을 성장시키는 것이다. 본 연구에서는 RF스퍼터링법에 의하여 Si wafer에 In-Zn-Sn-O(IZTO)를 $350{\AA}$ 만큼 증착시키고, 1시간 동안 $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$로 각각 열처리 하였다. 박막의 전자적, 광학적 특성은 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy)를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, ITZO박막은 In-O, Sn-O and Zn-O의 결합을 가지고 있고, 박막의 열처리를 통해 $400^{\circ}C$에서 Zn2p의 피크가 가장 크게 나타나는 반면 In3d와 Sn3d는 열처리를 했을 때가 Room Temperature에서 보다 피크가 작아지는 것을 확인하였다. 이는 $400^{\circ}C$에서 Zn가 표면에 편석됨을 나타낸다. 그리고 REELS를 이용해 Ep=1500 eV에서의 밴드갭을 얻어보면, 밴드갭은 $3.25{\pm}0.05eV$로 온도에 크게 변화하지 않았다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성 분석 결과, 가시광선영역인 380nm~780nm에서의 투과율이 83%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.375-375
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• 2011

Cu(In1-xGax)Se2 (CIGS)박막증착법 중 금속 전구체의 셀렌화 공정법은 다른 제조 방법에 비해 대면적 생산에 유리하고, 비교적 공정 과정이 간단하다는 장점이 있다. 이 제조 방법은 금속 전구체를 만든 후에 셀렌화 공정을 하게 된다. 셀렌화 공정은 대부분 H2Se 가스를 사용하지만 유독성으로 사용하는데 주의해야 한다. 본 실험은 H2Se를 사용하지 않고 Se원료를 주입하기 위해 Se cracker를 사용했고 금속 전구체 증착과 셀렌화를 동시에 하는 반응성 스퍼터링 후 열처리 법을 이용하여 CIGS 박막을 증착 했다. CIGS의 박막의 Cu/[In+Ga], Ga/[In+Ga]비를 변화시켜 특성변화를 관찰했다. Cu/[In+Ga]비가 감소할수록 CIGS의 결정방향인 (112) 이 우세하게 발달했고 Ga/[In+Ga]비가 증가할수록 CIGS의 결정면 사이의 값이 작아지기 때문에 CIGS peak의 2-Theta 값이 증가하게 된다. CIGS 박막 태양전지의 구조는 Al/Ni/ITO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/glass 제작했다. CIGS박막의 조성비가 Cu/[In+Ga]=0.84, Ga/[In+Ga]=0.24인 박막태양전지에서 개방전압 0.48 V, 단락전류밀도 33.54 mA/cm2, 충실도 54.20% 그리고 변환효율 8.63%를 얻었다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.58 no.10
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• pp.1976-1981
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• 2009

Transparent conducting aluminum-doped zinc oxide (AZO) thin films were deposited on Coming glass substrate using an Gun-type rf magnetron sputtering deposition technology. The AZO thin films were fabricated with an AZO ceramic target (Zn: 98wt.%, $Al_2O_3$: 2wt.%). The AZO thin films were deposited with various growth conditions such as the substrate temperature, oxygen pressure. X -ray diffraction (XRD), UV/visible spectroscope, atomic force microscope (AFM), and Hall effect measurement system were done in order to investigate the properties of the AZO thin films Among the AZO thin films prepared in this study, the one formed at conditions of the substrate temperature $100^{\circ}C$, Ar 50 sccm, $O_2$ 5 sccm and working pressure 5 motor showed the best properties of an electrical resistivity of $1.763{\times}10^{-4}\;[{\Omega}{\cdot}cm]$, a carrier concentration of $1.801{\times}10^{21}\;[cm^{-3}]$, and a carrier mobility of $19.66\;[cm^2/V{\cdot}S]$, which indicates that it could be used as a transparent electrode for thin film transistor and flat panel display applications.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.34 no.11
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• pp.3335-3339
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• 2013

Boron-doped ZnO (BZO) nanorods were grown on quartz substrates using hydrothermal synthesis, and the temperature-dependence of their photoluminescence (PL) was measured in order to investigate the origins of their PL properties. In the UV range, near-band-edge emission (NBE) was observed from 3.1 to 3.4 eV; this was attributed to various transitions including recombination of free excitons and their longitudinal optical (LO) phonon replicas, and donor-acceptor pair (DAP) recombination, depending on the local lattice configuration and the presence of defects. At a temperature of 12 K, the NBE produces seven peaks at 3.386, 3.368, 3.337, 3.296, 3.258, 3.184, and 3.106 eV. These peaks are, respectively, assigned to free excitons (FX), neutral-donor bound excitons ($D^{\circ}X$), and the first LO phonon replicas of $D^{\circ}X$, DAP, DAP-1LO, DAP-2LO, and DAP-3LO. The peak position of the FX and DAP were also fitted to Varshni's empirical formula for the variation in the band gap energy with temperature. The activation energy of FX was about ~70 meV, while that of DAP was about ~38 meV. We also discuss the low temperature PL near 2.251 eV, related to structural defects.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.585-585
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• 2012

$Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$(CIGS) 박막 태양전지는 Chalcopyrite 계 박막 태양전지로 Cu, In, Ga, Se 각 원소의 조성을 적절히 조절하여 박막을 성장시킨다. 성장시킨 CIGS 박막은 광흡수계수가 $10^5cm^{-1}$로 다른 물질보다 뛰어나고 직접 천이형 반도체로서 얇은 두께로도 고효율의 박막 제작이 가능하다. CIGS 태양전지를 제조하는 방법은 3-stage 동시 증착법, 금속 전구체의 셀렌화 공정법, 전기 증착법 등이 있다. 그 중에 금속 전구체의 셀렌화 공정법은 다른 제조 방법에 비해 대면적 생산에 유리한 장점이 있다. 하지만 아직 상대적으로 3-stage 동시 증착법에 비해 낮은 에너지 변환 효율이 보고된다. 본 실험에서는 기존의 금속 전구체의 셀렌화 공정법과는 달리 전구체 증착과 셀렌화 공정을 동시에 하고, Se cracker를 통하여 Se 원료를 주입하는 방식인 반응성 스퍼터링 공정에서 reservoir zone의 온도 변화에 따른 특성을 분석하였다. Se cracker의 reservoir zone 온도가 증가할수록 Cu/(In+Ga) 비가 증가한다. CIGS 박막 태양전지의 구조는 Al/Ni/ITO/i-ZnO/CdS/CIGS/Mo/Soda lime glass이다. CIGS 박막의 조성비가 Cu/(In+Ga)=0.89, Ga/(In+Ga)=0.17인 박막 태양전지에서 개방전압 0.34 V, 단락전류밀도 $32.61mA/cm^2$, 충실도 56.2% 그리고 변환 효율 6.19%를 얻었다. 본 연구는 2011년도 지식경제부의 재원으로 한국에너지 기술평가원(KTEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No.20093020010030).