• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.104.1-104.1
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• 2011

가볍고, 유연성(flexibility)을 갖는 박막(thin film)형 플랙서블 태양전지(flexible solar cell)는 상황에 따른 형태의 변형이 가능하여, 휴대가 간편하고, 기존 혹은 신규 구조물의 지붕(rooftop)등에 설치가 용이하여, 차세대 성장 동력 분야에서 각광받고 있다. 그러나 아직까지 플랙서블 태양전지는 제작시 열에 의한 기판의 변형, 기판 이송시 너울 현상, 대면적 패터닝(patterning) 기술 등 많은 어려움 등으로 웨이퍼나 글라스 기판에 제조된 태양전지 대비 낮은 광전환 효율을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 플랙서플 태양전지 성능개선을 위해 3.5세대급 ($450{\times}450cm^2$) 스퍼터(sputter), 금속유기 화학기상장치 (MOCVD), 플라즈마 화학기상장치 (PECVD), 레이저 가공장치 (Laser scriber)를 이용하여 a-Si:H/a-SiGe:H 이중접합(tandem)을 갖는 태양전지를 제작하였고, 광 변환효율 특성을 평가하였다. 전도도(conductivity), 라만(Raman)분광 및 UV/Visible 분광 분석을 통하여 박막의 전기적, 구조적, 광학적 물성을 평가하여 단위박막의 물성을 최적화 했다. 또한 제작된 태양전지는 쏠라 시뮬레이터 (Solar Simulator)를 이용하여 성능 평가를 수행하였고, 상/하부층의 전류 정합 (current matching)을 위해 외부양자효율 (external quantum efficiency) 분석을 수행하였다. 제작된 이중접합 접이식 태양전지로 소면적($0.25cm^2$)에서 8.7%, 대면적($360cm^2$ 이상) 8.0% 이상의 효율을 확보하였으며, 성능 개선을 위해 대면적 패턴 기술 향상 및 공정 기술 개선을 수행 중이다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.15 no.1
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• pp.1-9
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• 2005

A stoichiometric mixture of evaporating materials for AgGaS₂ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, AgGaS₂ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperatures were 590℃ and 440℃, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the AgGaS₂ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, E/sub g/(T) = 2.7284 eV - (8.695×10/sup -4/ eV/K)T²/(T + 332 K). After the as-grown AgGaS₂ single crystal thin films was annealed in Ag-, S-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of AgGaS₂ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence (PL) at 10 K. The native defects of V/sub Ag/, V/sub s/, Ag/sub int/, and S/sub int/ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted AgGaS₂ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in AgGaS₂/GaAs crystal thin films did not form the native defects because Ga in AgGaS₂ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.3
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• pp.325-329
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• 2011

$Ir(pmb)_{3}$(Iridium(III)Tri(1-phenyl-3-methylbenzimidazolin-2-ylidene-$C,C^{2'}$ ) was synthesized to develop a deep blue-emitting Ir(III) complex. We suggested the ultrasonic reactor to enhance the poor reaction yield of $Ir(pmb)_{3}$. The ultrasonic wave enhanced the reaction yield of $Ir(pmb)_{3}$ because the ultrasound helped non-soluble reactants disperse efficiently and produced free radial during the reaction. The maximum yield of $Ir(pmb)_{3}$ was 42.5%, which was 4 times higher than conventional method. Organic light emitting devices were fabricated with the synthesized mer-$Ir(pmb)_{3}$ which emitted at 405 nm. A range of host materials with large bandgaps (UGH2, mCP and CBP) were tested for developing a deep blue emitting device. In case of the device with mCP as the host material, it emitted deep blue and performed quite well relative to the other host materials tested.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.16 no.5
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• pp.189-197
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• 2006

A stoichiometric mixture of evaporating materials for $AgGaSe_2$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperatures were $630^{\circ}C\;and\;420^{\circ}C$, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.9501eV-(8.79x10^{-4}eV/K)T^2(T+250K)$. After the as-grown $AgGaSe_2$ single crystal thin films was annealed in Ag-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $AgGaSe_2$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence (PL) at 10K. The native defects of $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int},\;and\;Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the Ag-atmosphere converted $AgGaSe_2$ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $AgGaSe_2$/GaAs did not form the native defects because Ga in $AgGaSe_2$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.646-651
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• 2018

This paper reports that the electronic properties at a $P3HT/TiO_2$ interface associated with exciton dissociation and transport can be tailored by the insertion of a graphene quantum dot (GQD) layer. For donor/acceptor interface modification in an $ITO/TiO_2/P3HT/Al$ photovoltaic (PV) device, a continuous GQD film was prepared by a sonication treatment in solution that simplifies the conventional processes, including laser fragmentation and hydrothermal treatment, which limits a variety of component layers and involves low cost processing. The high conductivity and favorable energy alignment for exciton dissociation of the GQD layer increased the fill factor and short circuit current. The origin of the improved parameters is discussed in terms of the broad light absorption and enhanced interfacial carrier transport.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.423-423
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• 2013

3~5 족 반도체 물질인 phosphorus 화합물 중 대표적인 InAlP 삼종화합물은 작은 굴절률, 큰 밴드갭, GaAs와 lattice 일치 때문에 큰 주목을 받고 있고, p-type high electron mobility transistors(p-HEMT), laser diodes 등의 고속 전자소자 및 광전 소자에 응용이 가능한 매우 중요한 물질이다. 최적의 소자 응용기술을 위해서는, 정확한 광물성 연구가 수행되어야 하지만 InxAl1-xP 화합물에 대한 유전율 함수 및 전자전이점 등의 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 1.5~6.0 eV 에너지 영역에서 각기 다른 In 조성비를 갖는 InxAl1-xP 화합물의 가유전율 함수 ${\varepsilon}={\varepsilon}_1+i{\varepsilon}_2$와 전자전이점 데이터를 보고한다. GaAs 기판 위에 molecular beam epitaxy (MBE)를 이용하여 InxAl1-xP (x=0.000, 0.186, 0.310, 0.475, 0.715, 0.831, 1.000) 박막을 성장하였고 타원편광분석기를 이용하여 유전율 함수를 측정하였다. 또한 실시간 화학적 에칭을 통하여 시료 표면에 자연산화막을 제거함으로써 순수한 InAlP의 유전율 함수를 측정할 수 있었고, 측정된 유전율 함수를 이차미분하여 In 조성비에 따른 전자전이점을 얻을 수 있었다. 얻어진 전자전이점 값을 이용하여 linear augmented Slater-type orbital method (LASTO) 를 통해 이론적 전자 밴드 구조 계산을 하였고, 이를 바탕으로 $E_0$, $E_1$, $E_2$ 전이점 지역의 여러 전자전이점($E_1$, $E_1+{\Delta}_1$, $E_0'$, $E_0'+{\Delta}_0'$, $E_2$, $E_2'$)의 특성을 정의할 수 있었고, $E_0'$과 $E_2$ 전이점의 에너지 값이 In 조성비가 증가함에 따라 서로 교차함을 발견할 수 있었다. 타원 편광 분석법을 이용한 유전율 함수 및 전자전이점 연구는 InAlP의 광학적 데이터베이스를 확보하는 성과와 더불어 새로운 디바이스 기술 및 광통신 산업에도 유용한 정보가 될 것이다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.4
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• pp.221-226
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• 1998

Ternary heavy metal oxide glasses in the $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ system doped with $Er_2O_3$ were prepared and their spectroscopic properties, such as radiative transition probability, calculated and measured radiative lifetimes and cross-sections of 1.5 $\mu\textrm{m}$ and 2.7 $\mu\textrm{m}$ emissions were analyzed. Enhanced quantum efficiencies of some electronic transitions were evident mainly because of the low vibrational phonon energy ($~500cm^{-1}$) inherent in the host glasses. This seems to be the main reason for obtaining the 2.7 $\mu\textrm{m}$ luminescence which is normally quenched in the conventional oxide glasses. In addition, green and red fluorescence emissions were observed through the frequency upconversion processes of the 798 nm excitation. Non-radiative transition due to the multiphonon relaxation is a dominant lifetime-shortening mechanism in the 4f-4f transitions in $Er^{3+}$ ion except for the $^4S_{3/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ transition where a non-radiative transfer to band-gap excitation of the host glasses is dominant. Melting of glasses under an inert gas atmosphere and (or) addition of the typical glass-network former into glasses is necessary in order to enhance the quantum efficiency of the transition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.411-412
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• 2013

최근 UV LED는 생화학 및 의료 산업에서 많은 각광을 받고 있다. 특히, 360nm 이하의 파장대를 갖는 UV LED는 치료 기술, 센서, 물이나 공기 등의 정화와 같은 목적으로 특별한 관심이 쏠리고 있다 [1]. 이러한 지속적인 연구를 통하여 현재까지 UV LED는 거대한 성장을 이루어 왔다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고, 360 nm 이하의 UV LED는 여전히 오믹 접촉과 전류 분산이 원활하지 못하다는 문제점을 가지고 있다. 이것은 UV LED의 외부 양자 효율을 감소시키고, 더 나아가 극도로 낮은 광 추출 효율을 초래한다. 최근 이러한 문제를 해결하고자, 투명 전도성 산화물(TCO)을 금속 전극과 p-AlGaN 사이에 삽입해주는데, 현재 가장 널리 사용되는 TCO 물질은 ITO 이다 [2]. 하지만 ITO 물질은 상대적으로 작은 밴드갭(3.3~4.3 eV)과 단파장 빛이 가지는 큰 에너지로 인하여 deep-UV 영역에서는 빛이 투과하지 못하고 대부분 흡수된다 [3]. 따라서 본 연구에서는 기존의 박막형 ITO 투명 전극에 비해 투과도 손실을 최소화할 수 있는 mesh, grid 기반의 투명전극을 연구하였다. Fig. 1과 같이 $5{\mu}m$, $10{\mu}m$, $20{\mu}m$ 간격으로 이루어진 mesh, grid 구조의 투명전극을 구현하여 투과도 손실을 최소화하면서 우수한 전기적 특성을 확보하기 위한 구조 최적화 연구를 진행하였다. 본 연구를 위해 mesh, grid 구조의 ITO 전극 패턴을 photolitho 공정으로 형성하였으며, e-beam 증착법으로 60 nm 두께의 ITO 전극을 형성 후 질소 분위기/$650^{\circ}$에서 30초 동안 RTA 공정을 진행하였다. Fig. 1에서 볼 수 있듯이 mesh, grid의 간격이 증가할수록 투명 전극이 차지하는 면적이 감소하여 투과도는 향상되는 반면, 투명 전극과 p-GaN과의 접촉 면적 또한 감소하므로 오믹 특성이 저하된다. 따라서 투과도 손실을 최소화하면서 우수한 전기적 특성을 확보하기 위해 mesh는 $20{\mu}m$, grid는 $10{\mu}m$ 간격의 구조로 각각 최적화하였다. 그 결과 박막 기반의 ITO 투명전극 대비 최대 약 10% 향상된 투과도를 확보하였으며, I-V Curve 결과를 통하여 p-GaN 기판과 mesh 구조의 ITO 전극 사이에 박막 기반의 투명 전극과 비슷한 수준인 $0.35{\mu}A(@5V)$의 전기적 특성을 확보하였다. 결과적으로 mesh, grid 기반 투명전극의 구조 최적화를 통하여 p-GaN과 원활한 오믹 접촉을 형성하는 동시에 기존 박막형 ITO 투명 전극 구조보다 높은 투과도를 확보할 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.5
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• pp.15-20
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• 2007

We fabricated ZnO thin films on quartz substrate using pulsed laser deposition method and investigated structural and optical properties of ZnO thin films with various substrate temperatures. Regardless of the substrate temperature variation, all ZnO thin films had grown to (002) and the thin film deposited at 400 $^{\circ}C$ exhibited an excellent crystallinity having 0.24$^{\circ}$ of Full-Width-Half-Maximum (FWHM). In the result of photoluminescence property, UV and deep-level emission peaks were observed in all ZnO films and the emission peaks were changed with various substrate temperatures. An highest UV emission was exhibited on the specimen deposited at 400 $^{\circ}C$ and the FWHM of UV peak was 14 nm. The optical transmittance was about 85 % in visible region regardless of the substrate temperature. The comparison result of the bandgap energies obtained from optical transmittance and UV emission centers, the two values were about the same. From these results, it is found that UV emission center has close relationship with near band edge emission of ZnO thin film.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.5
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• pp.1-7
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• 2007

AZO thin films have been fabricated on quartz substrate with various Al doping concentrations and annealing temperatures by sol-gel method. The bset condition of (002) orientation and smooth surface (rms = 1.082 nm) is obtained for the AZO thin film doped with 1 mol % Al and annealed at 550 $^{\circ}C$. The optical transmittance of AZO thin films is higher than 80 % in the visible region. We observe that the energy band gap extends with increasing the Al doping concentration. This phenomenon is due to the Burstein-Moss effect. Through the measurement of Hall effect, it is observed that the AZO thin film has larger carrier concentration and smaller electrical resistivity than the pure ZnO thin film. However, the AZO thin film shows the decrease of carrier concentration and the increase of resistivity with the increase of Al concentration, that is due to the segregation of Al at grain boundaries. The maximum carrier concentration of $1.80{\times}10^{19}\;cm^{-3}$ and the minimum resistivity of 0.84 ${\Omega}cm$ are obtained for the AZO thin film doped with 1 mol % Al and annealed at 550 $^{\circ}C$.