• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.5
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• pp.1213-1218
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• 2013

In this study, Ga-doped ZnO (GZO) thin films were fabricated on transparent sapphire substrate by RF magnetron sputtering method and then investigated the effect of various substrate temperature on the electrical, optical properties and characteristic of crystallization of the GZO thin films. The electrical property indicated that the lowest resistivity ($4.18{\times}10^{-4}{\Omega}cm$), the highest carrier concentration ($6.77{\times}10^{20}cm^{-3}$) and Hall mobility ($22cm^2/Vs$) were obtained in the GZO thin film fabricated at $300^{\circ}C$. And for this condition, the highest c-axis orientation and (002) diffraction peak which exhibits a FWHM of $0.34^{\circ}$ were obtained. From the results of AFM measurements, it is known that the highest crystallinity is observed at $300^{\circ}C$. The transmittance spectrum in the visible range was approximately 80 % regardless of substrate temperature. The optical band-gap showed the blue-shift as increasing the substrate temperature to $300^{\circ}C$, and they are all larger than the band gap of bulk ZnO (3.3 eV). It can be explained by the Burstein-Moss effect.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.278.2-278.2
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• 2013

그래핀은 우수한 전기적, 기계적, 광학적 특성들로 인하여 전자소자, 센서, 에너지 재료 등으로의 응용이 가능하다고 알려진 단 원자층의 탄소나노재료이다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 캐리어 농도, 전하 이동도, 밴드갭 등의 전기적 특성을 향상시키거나 제어하는 것이 요구되며, 에너지 소재로의 응용을 위해서는 높은 전기전도도와 함께 기능화를 통한 촉매작용을 부여하여 효율을 향상시키는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑의 방법으로 질소, 수소, 산소 등 다양한 이종원소를 열처리 또는 플라즈마 처리함으로써 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 흡착시켜 기능화 처리된 그래핀을 얻는 방법들이 제시되었다. 이중 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 처리가 가능하고, 처리시간, 공정압력, 인가전압 등 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 비교적 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 열화학기상증착법으로 합성된 그래핀을 직류 플라즈마로 처리함으로써 효율적인질소도핑 조건을 도출하고자 하였다. 그래핀의 합성은 200 nm 두께의 니켈 박막이 증착된 몰리브덴 호일을 사용하였으며, 원료가스로는 메탄을 사용하였다. 그래핀의 질소 도핑은 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 암모니아($NH_3$) 플라즈마로 처리하였으며, 플라즈마 파워와 처리시간을 변수로 최적의 도핑조건 도출 및 도핑 정도를 제어하였다. 그래핀의 질소 도핑 정도는 라만 스펙트럼의 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. NH3 플라즈마 처리 후 G밴드의 위치가 장파장 방향으로 이동하며, 반치폭은 감소하는 것을 통해 그래핀의 질소도핑을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.53.1-53.1
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• 2009

실리콘 다층박막 태양전지를 위한 초고효율 실리콘 양자점 박막을 연구하기 위해 Silicon target과 Carbon target을 동시에 스퍼터하여 Silicon Carbide 박막을 증착하였다. Silicon Carbide 박막의 조성비는 target에 인가되는 RF Power를 조절하여 Auger Electro Spectroscopy를 사용하여 Si, C, O, N원소의 양을 정량화하여 측정하였다. Si Power를 200W에 고정하고, C Power를 0W에서 400W까지 변화시킬 때, $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막에서 조성비 x는 0 ~ 0.43 범위였다. 이 박막을 증착 한 후에 질소 분위기에서 600 ~ $1000^{\circ}C$ 온도로 열처리를 진행하였다. High resolution TEM과 Raman 분석을 통해, 박막의 열처리 후 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막 내에 실리콘 양자점이 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 2 ~ 10 nm 의 크기를 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 이 실리콘 양자점을 포함한 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막을 적층하여 UV-VIS-NIR spectroscopy, FTIR및 PL와 같은 측정을 통해 광학적 에너지 밴드갭의 변화와 그에 따른 특성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.10 no.3
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• pp.199-204
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• 2000

In this study, the ZnS nanosized thin films that could be used for fabrication of blue light-emitting diodes, electro-optic modulators, and n-window layers of solar cells were grown by the solution growth technique (SGT), and their structural and optical properties were examined. Based on these results, the quantum size effects of ZnS were systematically investigated. Governing factors related to the growth condition were the concentration of precursor solution, growth temperature, concentration of aq. ammonia, and growth duration. X-ray diffraction patterns showed that the ZnS thin film obtained in this study had the cubic structure ($\beta$-ZnS). When the growth temperature was $75^{\circ}C$, the surface morphology and the grain size uniformity were the best. The energy band gaps of samples were determined from the optical transmittance valued, and were shown to vary from 3.69 eV to 3.91 eV. These values were substantially higher than 3.65 eV of bulk ZnS, demonstrating that the quantum size effect of SGT grown ZnS is remarkable. Photoluminescence (PL) peaks were observed at the positions corresponding to the lower energy than that to energy band gap, illustrating that the surface states were induced by the ultra-fineness of grains in ZnS films. Particularly, for the first time, it is reported for the SGT grown ZnS that the PL peaks were shifted depending on the grain size.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.74-74
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• 2011

최근 새로운 형태의 디스플레이에 관한 관심이 집중되고 있다. 이들 중 특히 투명 산화물 반도체는 기존의 실리콘 기반의 반도체에 비해 가시광 영역에서 높은 투과도를 보이며, 또한 기존의 비정질 실리콘 소자에 비해서 10 cm2/Vs이상의 높은 전하 이동도 값을 가진다. 본 연구에서는 투명 산화물 반도체 소재 중 InGaZnO4를 사용하여 펄스 레이저 방법으로 Al2O3 (0001)기판 위에 비정질 상태인 a-InGaZnO4 박막을 성장 시켰다. 박막의 증착 온도를 변화(RT, $50^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $450^{\circ}C$, $550^{\circ}C$)시켜 성장된 박막의 구조적, 화학적, 전기적 그리고 광학적 특성을 조사하였다. 증착 온도가 $450{\sim}550^{\circ}C$ 사이에서 박막의 상태가 비정질(amorphous)에서 polycrystalline으로 성장되는 것을 X-Ray Diffraction과 Field Emission-Scanning Electron Microscope를 이용하여 확인하였고 이는 InGaZnO4 박막의 결정화 온도가 $450^{\circ}C$ 이상임을 알 수 있었다. X-ray Photoelectron Spectroscopy를 통해서 target 물질과 성장된 박막의 조성 및 화학적 상태를 고찰한 결과, 박막의 결정성 변화가 화학적 상태 변화와는 무관하다는 사실을 알 수 있었다. 온도 의존 비저항 측정을 통해 박막이 반도체 성향을 가지는 것을 확인 하였다. 또한 Hall 측정 결과 증착 온도가 올라 갈수록 전하 밀도는 증가 하지만, 전하 이동도는 다결정 박막($550^{\circ}C$)에서 급격히 감소하고, 이로 인해 비저항 값이 크게 증가함을 알 수 있었다. 이는 다결정 박막 내 존재하는 grain boundary들이 이동도 값에 영향을 준다는 것으로 추측할 수 있다. Ultra violet-Visible-Near Infrared 측정을 통해 가시광 영역에서 80%이상의 투과율을 나타내며 증착 온도가 증가함에 따라 에너지 밴드갭(Eg)이 커지는 것을 확인 할 수 있는데 이는 Hall 측정 결과에서 확인한 전하 밀도의 증가로 인해 에너지 밴드갭이 커지는 Burstein-Moss 효과로 설명할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.319-319
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• 2010

칼코젠계 태양전지의 광흡수층으로 사용되는 CuInSe2은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 $1{\times}105cm-1$로 매우 높고, 전기광학적 안정성이 우수하여 실리콘 결정질 태양전지를 대체할 고효율 태양전지로 각광받고 있다. 광흡수층의 밴드갭 에너지가 증가하면 태양전지의 개방전압(Voc)이 증가하여 광변환 효율을 향상시킬 수 있으므로, CuInSe2에서 In의 일부를 Ga으로 치환하여 에너지 밴드갭의 변화를 주는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 화합물내의 Ga 조성비가 증가하면 단락전류(Jsc), 충진률(fill factor)이 낮아져 태양전지 효율을 저하시키게 되므로 CIGS 박막의 적절한 화합물 조성비를 갖도록 최적조건을 확립하는 것이 매우 중요하다. 본 실험에서는 광흡수층 형성을 위해 Sputtering법으로 금속 전구체를 증착하고, 고온에서 셀렌화 열처리를 수행하는 Sequential process(2단계 증착법)를 이용하였다. soda-lime glass 기판에 Back contact으로 Mo를 증착하고, 1단계로 CuIn0.7Ga0.3 조성비의 타겟을 이용하여 Sputtering법으로 $0.5{\sim}2{\mu}m$ 두께의 CIG 전구체를 증착하였다. 2단계로 CIG 전구체의 셀렌화열처리를 통하여 CIGS 화합물 구조의 박막을 형성시켰다. 이때 형성된 CIGS 화합물 박막의 두께는 동일하게 함으로써, 열처리온도에 의한 박막의 구조변화를 비교하였다. 증착된 CIGS 박막은 고온 엑스선회절분석을 통해 증착 두께와 온도 변화에 따른 CIGS 층의 구조 변화를 확인하고, 동일한 증착조건으로 Buffer layer, Window layer, Grid 전극을 형성하여 태양전지셀 특성을 평가함으로써 CIGS 태양전지 광흡수층의 결정구조에 따른 광변환 효율을 비교하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.5
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• pp.445-449
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• 1996

Structural and optical characteristics in Se thin film fabricated by EBE method had been studied. Se thin film was deposited with noncrystalline until substrate temperature of >$100^{\circ}C$ Color of its surface had red genealogy, and its optical energy band gap was about 2.45 eV. But Se film was grown with monoclinic at substrate temperature of over >$150^{\circ}C$ Also, color of its surface had gray genealogy, and its optical energy band gap was about 2.31 eV. Finally, after heat-treatment at >$150^{\circ}C$ for 15 min with substrate temperature of >$100^{\circ}C$ noncrystalline Se was proved to be hexagonal, and color of its surface had dark gray genealogy, and its optical energy band gap was about 2.06 eV. From the results, it was known that Se thin film for photoelectric device with the lowest optical energy band gap was accepted from hexagonal structure.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.4 no.1
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• pp.1-12
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• 1997

본 연구에서는 용액성장법에 의해 양자 입자로 구성된 CdS 박막을 슬라이드 유리기 판위에 성장시키고 이들의 구조적 광학적 특성에 대하여 연구하였고 이들 결과를 토대로 용 액성장법으로 성장된 CdS 박막의 양자 사이즈 효과에 대하여 연구하였다. 성장시간은 1, 3, 10, 20분이었고 성장온도는 75$^{\circ}C$였다. X-선 회절 분석결과 본 연구에서 합성된 CdS 박막은 hexagonal상의 결정구조를 갖는 것으로 나타났고 성장시간에 따라 막의 투께는 61~195nm, 입자사이즈는 8.5~22.5nm로 나타났다. 광에너지 변화에 따른 투과도 측정결과 본 연구의 CdS 시료는 성장시간에 따라 에너지 밴드갭이 2.43~2.51 eV로 나타나서 벌크 CdS의 에너 지 밴드갭인 2.42 ev보다 높은 에너지 밴드갭을 갖게 되어 양자 사이즈 효과에 의한 blue shift 현상이 용액성장법에 의해 합성된 CdS 시료에도 존재한다는 것이 밝혀졌다 그리고 이 같은 용액성장법으로 성장된 CdS에 대해 최초로 수행된 Raman 산란 실험결과 이성장방법 으로 성장된 CdS에는 1TO, E2, 1LO 포논 모드가 존재함을 알수 있었고 또한 입자 사이즈 감소에 의한 1LO포논 모드의저주파수 shift 현상 즉 포논 모드의 softening 현상이 있음이 밝혀졌고 softening은 최대6.2%까지 발생하였다. 이와같은 높은 softening은 본연구의 CdS 박막 내 양자 입자의 입도가 작은것에 기인하는 것으로 밝혀졌다. 또한 본 CdS 시료의 양 자 사이즈 효과의 결과로 1TO 포논도 나타났는데 이 1TO 포논과 E2 포논의 Raman shift 는 성장시간 즉 막의 두께와는 무관한 것으로 나타났다.행렬모형(二重比例行列模型)을 이용하여, 산업구조의 변화로 인한 직업별 인력수요 변화가 충분히 고려되도록 하였다. 전망의 결과에 따르면 향후 우리 경제는 지식기반경제(knowledge-based economy)로 이행하고 있다고 볼 수 있다. 우선 산업구조면에서 지식집약적산업으로의 구조조정이 일어나게 되고 이에 따라 산업별 취업구조에서도 고기술산업의 취업준비중이 급속히 증가하게 된다. 직업별 취업분포에 있어서도 전문기술직 행정관리직 등의 고숙련 사무직의 비중은 크게 증가하는 반면 생산관련직과 농림어업직의 비중은 감소하게 된다. 이처럼 경제가 지식집약화되어 감에 따라 고학력자에 대한 수요는 지속적으로 증가하지만 현재 적절한 인력양성과 공급이 이루어지지 않고 있어 향후 기술이나 기능에 따른 수급부일정(需給不一政)(skill mismatch)현상이 매우 심해질 것으로 보인다. 따라서 앞으로의 인력정책에서 가장 주안점을 두어야 할 부분은 첨단기술산업과 관련된 인력의 양성에 있다고 하겠다.2시간까지 LPDG용액은 MEC용액보다 비교적 나은 회복을 보였고 재관류 3일과 7일의 폐기능 평가에서 두 용액 모두에서 폐기능의 점차적 소실을 보였으며 이는 병리조직검사에서 보듯이 폐혐에 의한 외적인 요소라고 생각되며 따라서 LPDG용액은 허혈재관류손상 방지 및 급성폐렴 등 염증을 잘 관리한다면 20시간 이상 LPDG용액의 안전한 폐보존의 가능성 을 얻을 수 있었다.ic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.101-101
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2001.02a
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• pp.22-23
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• 2001

광결정(Photonic crystals)은 유전체를 주기적으로 배치한 구조인데, 이런 구조에 의해 1차원, 2차원, 또는 3차원적으로 빛을 제어할 수 있다. [1] 이런 주기적인 구조로 인해 광결정 내에서는 특정에너지와 특정 방향을 가진 빛이 진행하지 못하는 광밴드 갭(photonic band gap)뿐만 아니라 밴드구조와 밀접한 관계가 있는 비정상적인 광분산이 나타나기도 한다. 이러한 비정상적인 광분산에는 입사빔의 미세한 파장변화에 따른 PC내에서의 급격한 빛의 꺾임이나, 단일 파장의 입사빔이 두갈래로 갈라지는 현상, 또는 negative나 1보다 작은 굴절효과 등이 있는데, 이러한 현상을 해석하기 위한 것으로 광결정내의 고정된 진동수에 해당하는 점들을 2차원 k공간에서 표시한 분산곡선(dispersion surface)이 도입되었다. [2] (중략)