• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.8
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• pp.836-850
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• 1996

In this study, we have analyzed structural analysis and measured ferroelectric characteristics of PZT thin films prepared by sol gel process with different sintering conditions and different Zr/Ti mot%. When the Zr mot% of PZT thin film was increased, it was found that the remanent. polarization and coercive field were decreased and increased, respectively. Also, the maxium dielectric constant of PZT(50/50) thin film was 786.8. We got double hysteresis(anti-fcrroelectric) curve from PbZrO$_{3}$ thin film. As heating rate goes up, pyrochlore phase of PZT thin film was decreased and dielectric and ferroelectric characteristics were improved. As a result of variation of sintering temperature and time 500.deg. C-800.deg. C and 5 sec.-8 hours, respectively, we got optimal sintering temperature and time. The optimium sintering temperature and time of conventional furnace method and rapid thermal processing method were 650.deg. C-700.deg. C for 30-60 minutes and 700.deg. C/20 seconds-2 minutes, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.240-240
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• 2010

반사 방지막은 LEDs, 태양전지, 센서 등의 광전소자의 효율을 향상시키는데 사용되고 있다. 일반적으로 사용되는 단층 또는 다층 박막의 반사방지막은 thermal expansion mismatch, adhesion, stability 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 단층 또는 다층 박막의 반사방지막 대신에 파장이하의 주기를 갖는 구조(subwavelength structure, SWS)의 반사방지막 연구가 활발히 진행되고 있다. 입사되는 태양 스펙트럼의 파장보다 작은 주기를 갖는 SWS 구조는 Fresnel 반사율을 감소시켜 빛의 손실을 줄일 수 있다. 이러한 SWS 반사 방지막을 제작하기 위해서는 에칭 마스크가 필요하다. 에칭 마스크 제작을 위해서 사용되는 장비로는 홀로그램, 전자빔, 나노임프린트와 같은 리소그라피 방법이 있으나, 이들은 제작 비용이 고가이며 복잡한 기술을 필요로 한다. 따라서 본 실험에서는 리소그라피 방법보다 간단하고 저렴한 self-assembled Au 나노 입자 에칭 마스크를 이용한 실리콘 SWS 반사 방지막을 제작하여 구조적 및 광학적 특성을 연구하였다. Au박막은 열증발증착(thermal evaporator)법에 의해 실리콘 기판 위에 증착되었고, 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)를 통해 Au 나노입자 에칭 마스크를 형성시켰다. 실리콘 SWS 반사방지막은 식각 가스 $SiCl_4$를 기반의 유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 장비를 사용하여 제작되었다. Au 나노 입자의 마스크 패턴 및 에칭된 실리콘 SWS 프로파일은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 300-1100 nm 파장 영역에 따른 반사율을 측정하였다. ICP 에칭 조건을 변화시켜 가장 낮은 반사율을 갖는 최적화된 실리콘 SWS 반사방지막을 도출하였다. 최적화된 구조에 대해서, 실리콘 SWS 반사방지막은 벌크 실리콘 (>35%)보다 더 낮은 5% 이하의 반사율을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.424-424
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• 2012

나노 구조의 반도성 산화물은 독특한 구조적 특성으로 전기적, 광학적 특성을 향상 시킬 수 있다. 현재 연구되고 있는 나노 구조의 반도성 산화물 중 Zinc oxide (ZnO)는 3.37 eV의 bandgap를 갖는 wurtzite 구조체로서 상온에서 60 meV의 exciton binding energy 등 우수한 특성으로 인하여 최근 많이 연구되고 있다. 특히 단파장 light emitting diode 재료로써 기대를 모으고 있는데, 이를 실현하기 위한 가장 큰 문제점이 바로 안정적인 p-type ZnO 박막의 제조이다. 지금까지 알려진 바에 따르면 P를 doping한 후 급속 열처리한 경우 p-type의 전기전도도를 갖는 ZnO 박막을 제조할 수 있다고 보고되어 있으나 vacancy 농도에 따른 불안정적인 요소가 해결해야 할 문제로 남아 있다. 최근 Ag를 doping 시킨 ZnO 박막의 p-type 반도체로서 가능성에 대한 보고가 제기되고 있다. 합성 방법과 조건에 따라서 수 nm에서 수십 또는 수백 nm 크기의 구형 입자나, 리본, 와이어, 로드 그리고 꽃모영 등 다양한 형상을 갖는 나노 구조체를 합성 할 수 있다. 본 연구에서는 ZnO:Ag 박막을 radio-frequency sputtering 방법으로 증착하여 그 물성을 분석하였다. 보통의 sputtering 증착법에서 사용되는 sintering된 타겟과 달리 본 실험은 분말 타겟을 이용하여 박막을 증착하였다. 타겟은 95 wt% ZnO와 5 wt% Ag를 서로 혼합하여 제조하였다. 본 발표에서는 박막의 증착압력 및 증착 온도의 변화에 따른 ZnO:Ag 박막의 구조적, 광학적 특성에 대하여 논의 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.227-227
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• 2008

CdS is II-VI semiconductor with a wide band gap of approximately 2.42 eV. CdS is the most popularly employed heterojunction partner to p-CdTe due to its similar chemical properties. The as-deposited films are annealed in Rapid Thermal Annealing (RTA) system in various atmosphere(Air, Vacuum and $N_2$) at $500^{\circ}C$. In this work, X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) of chemical bath deposited (CBD) CdS films on glass is carried out. In case of the annealed CdS films in $N_2$, grain size was larger than as-annealed films.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.4
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• pp.269-274
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• 2003

The electrical, optical and structural properties of ZnNiO thin _ films deposited on Si substrates using rf-magnetron sputtering method have been investigated before and after the thermal annealing processes. The crystallinity of the ZnNiO thin film become degraded with increasing the Ni contents. This is mainly because the lattice of the thin film was expanded due to the oxygen-deficient conditions. Concerning the electrical properties of the thin film, the carrier concentration increases ($6.81\times10^{14}\textrm{cm}^{-2}$) and Hall mobility decreases (36.3 $\textrm{cm}^2$/Vㆍs) with higher doping concentration of Ni. However, the carrier concentration and Hall mobility became low ($1.10\times10^{14}\textrm{cm}^2$ and high (209.6 $\textrm{cm}^2$/Vㆍs), respectively, after the thermal annealing process at $1000 ^{\circ}C$. We also observed a strong luminescene center peaking at 546 nm in photoluminescence spectra, which was caused by a deep level center in the ZnO band gap with oxygen deficient ZnNiO structure.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.4
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• pp.323-327
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• 1998

All solid state lithium based rechargeable batteries were fabricated in a cell structure of Li/PEO-$LiCIO_4$-PC /$LIMn_2O_4$$LIMn_2O_4$ thin films were prepared by RF magnetron sputtering and the spinel structure could be obtained by Rapid Thermal Annealing (RT A) process at the temperature of around 750$750^{\circ}C$ . Room temperature cycling of this cell showed a nearly constant cell potential of 4 V( us. Li) and good reversibility.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.331-331
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• 2012

InGaN/GaN 양자우물 LED소자의 내부양자효과 및 외부양자효과를 높이기 위해 많은 연구자들이 노력을 하고 있다. InGaN/GaN 양자우물 전광소자의 효율을 높이는 방법으로는 무분극 박막성장을 이용한 양자우물의 운반자 파동함수의 분리를 감소시키는 방법, 양자우물 위에 전자 차단층을 성장시키는 방법, 박막의 비발광 결함을 감소시키는 방법, 나노박막 또는 나노 입자를 이용한 표면 플라즈몬 효과를 이용하는 방법 등이 있다[1-3]. 본 연구에서는 은(Ag) 나노입자를 이용하여 InGaN/GaN 양자우물과 p-GaN 덮개층을 패턴에칭한 후, 그 위에 Ag 나노입자를 도포하여 표면 플라즈몬 효과를 이용한 InGaN/GaN 양자우물의 발광효율을 높이고자 하였다. c-면 방향의 사파이어에 유기화학금속증착법(MOCVD)으로 n-형 GaN를 2.0 ${\mu}m$ 성장한 후 그 위에 InGaN/GaN 양자우물 5층을 성장하였다. 또한 전자 차단층으로 AlGaN를 7 nm 증착한 후, p-type GaN를 100 nm 성장하였다. p-type GaN를 패턴하기 위해 포토리소그래피 와 유도결합 플라즈마 에칭공정을 거쳐 선 패턴을 형성하였는데, 이 때 에칭된 p-GaN 깊이는 약 90 nm 이었다. 에칭한 패턴크기가 LED소자의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 전류-전압 측정과 photoluminescence 측정을 하였다. 그 후 급속열처리방법을 이용한 Ag 나노입자 형성과 표면플라즈몬이 소자의 발광효율에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.47.2-47.2
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• 2011

광전환 효율 20% (AM1.5G) 이상의 고효율 화합물 박막태양전지의 광흡수층으로 많은 관심을 받고 있는 $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 광흡수층은 다양한 공정에 의해 제조가 가능하다. 현재 고효율 CIGS 셀 생성을 위해 널리 사용되고 있는 CIGS 흡수층 성장공정은 "co-evaporation (동시증발법)"과 2-step 공정이라 불리는 "precursorselenization(전구체-셀렌화)" 방법이다. 동시증발법은 개별원소 Cu, In, Ga, Se들을 고진공 분위기에서 고온(550~600$^{\circ}C$) 기판위에 증착하는 방법으로 소면적에서 가장 좋은 효율(~20%)을 보이는 공정이다. 하지만, 고온, 고진공 공정조건과 대면적 증착시 온도 및 조성 불균일 등의 문제점 등으로 상용화에 어려움이 있다. 전구체-셀렌화 공정은 1단계에서 다양한 방식(예: 스퍼터링, 전기도금, 프린팅 등) 방식으로 CuGaIn 전구체를 증착하고, 2단계에서 고온(550~600$^{\circ}C$)하에 H2Se gas 혹은 Se vapor와 반응시켜 CIGS를 생성한다. 일본의 Showa Shell와 Honda Soltec 등에 의해 이미 상업화 되었듯이, 저비용 대면적으로 상업화 가능성이 높은 공정으로 평가되고 있다. 하지만, 2단계에서 사용되는 H2Se 및 Se vapor의 유독성, 기상 Se과 금속전구체 간의 느린 셀렌화 반응속도, 셀렌화반응 후 생성된 CIGS 박막 두께방향으로의 Ga 불균일 분포, 생성된 CIGS/Mo 계면 접착력 저하 등의 문제점들이 개선, 해결되어야만 상업화에 성공할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 Se layer가 코팅된 금속전구체의 셀렌화 반응메카니즘을 in-situ high-temperature XRD를 이용하여 연구하였다. 금속전구체는 스퍼터링, 스프레이 등 다양한 방법으로 제조되었고, 반응메카니즘 연구결과를 바탕으로 Se 코팅된 금속전구체를 이용한 급속열처리 공정의 최적화를 시도하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.5
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• pp.811-816
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• 2006

The single layered magnetic thin films with anisotropic magnetoresistance behavior have advantage on micro integration due to their low cost in manufacturing. Although the conventional MCo (M=Cu, Ag) amorphous ribbons using a rapid solidification process have showed appropriate for magnetic property for bulk devices, they are not appropriate for micro-scale devices due to their brittleness. We prepared the thermal evaporated 100 nm-thick $Cu_{1-x}Co_x\;and\;Ag_{1-x}Co_x(x=0.1{\sim}0.7)$ films on silicon wafers and investigated the magnetic property of the as-depo films such as magnetization and magnetoresistance ratio. We confirmed that the maximum MR ratio of 1.4 and 2.6% at the external field of 0.5 Tesla in $CuCo_{30},\;AgCo_{40}$ films, respectively. Our result implies that AMR may be slightly less than those of the conventional CuCo and AgCo ribbons due to surface scattering, but their AMR ratio be enough for micro-scale application with easy integration compatibility for the process without surface oxidation.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.2
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• pp.120-125
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• 2006

By employing a rapid solidification method and atmospheric annealing at $450^{\circ}C-1hr$, we were able to manufacture inexpensively granular CuCo alloy ribbons with thickness of $20{\mu}m$ showing giant magnetoresistance (GMR) ratio of more than 5% at a high magnetic field of 0.5T. To verify maximum MR effect, the MR ratio, saturation magnetization, and microstructure change were investigated with Co contents between 5 and 30 at%. It was possible to obtain GMR ratios of 5.2% at 1.2T, and 3% at 0.5T, which implies an appropriate MR for industrial purpose at a Co content of $8{\sim}l4%$. MR ratio was reduced rapidly at a Co content below 5% due to superparamagnetic effect and at a Co content above 20% due to agglomeration of Co clusters. Surface oxidation during rapid solidification and atmospheric annealing did not have much affect on MR ratio. Our result implies that our economic CuCo granular alloy ribbons may be appropriate for high magnetic field sensor applications with wide content range of $8{\sim}14$ at%Co.