• Journal of radiological science and technology
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• v.29 no.3
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• pp.141-145
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• 2006

In this study, $Eu^{2+}$ ion was used as an activator in order to enhance the PL(photoluminescene) and PSL(photostimulated luminescence) intensity of $MCl_2:Eu^{2+}$(M = Ca, Sr, Ba)phosphors and the chracteristics of PL and PSL of the phosphors were investigated. The emission of $MCl_2:Eu^{2+}$(M = Ca, Sr, Ba) phosphors shows a shift wavelength when the host caution changes. The optimal preparing conditions of $CaCl_2:Eu^{2+}$ phosphor were 0.5 mol％ of $EuCl_2$ and the sintering temperature were $745^{\circ}C$, 45 min. in $H_2$ atmosphere. The PL and PSL spectra of $CaCl_2:Eu^{2+}$ locate in the range of $365{\sim}388\;nm$, peaking at 370 and 380 nm. The optimal preparing conditions of $BaCl_2:Eu^{2+}$ phosphor were 0.5 mol％ of $EuCl_2$ and the sintering temperature were $905^{\circ}C$, 45 min. in $H_2$ atmosphere. The PL and PSL spectra of $BaCl_2:Eu^{2+}$ locate in the range of $370{\sim}460\;nm$, peaking at 398 nm. The optimal preparing conditions of $SrCl_2:Eu^{2+}$ phosphor were 0.5mol％ of $EuCl_2$ and the sintering temperature were $840^{\circ}C$, 45min. in $H_2$ atmosphere. The PL and PSL spectra of $SrCl_2:Eu^{2+}$ locate in the range of $380{\sim}440\;nm$, peaking at 407 nm. The dose response of the $MCl_2:Eu^{2+}$(0.5 mol%)(M = Ba, Sr) phosphors were linear within $0.25{\sim}200\;mGy$ of 100 kV X-ray and the PSL intensity of the $SrCl_2:Eu^{2+}$ and $BaCl_2:Eu^{2+}$ phosphors faded to approximately 60 and 40% respectively after 120 min at room temperature.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.8
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• pp.641-646
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• 2001

The $CoSi_2$ layers have been in-situ grown on undoped poly-Si by the reactive chemical vapor deposition of $Co({\Eta}^5-C_5H_5)(CO)_2$ at $650^{\circ}C$ and their thermal stabilities have been investigated in the temperature range of 800 to $1000^{\circ}C$. The $CoSi_2$ layer grown by the in-situ method had grains with large area of (111) plane, while grains with little area of (111) plane appeared on the $CoSi_2$ layer grown by the conventional two-step method where $CoSi_2$ formed first and transformed to $CoSi_2$. The thermal stability of the $CoSi_2$ layer grown by the in- situ process was improved by more than $100^{\circ}C$ higher than that of the $CoSi_2$ layer grown by the conventional two-step process. The $CoSi_2$ layer grown in situ on a large-grained Poly-Si was stable up to $950^{\circ}C$. The effect of stability improvement by the in situ growth was more pronounced when the grain sizes of the poly-Si substrate were small. The improved thermal stability of the in-situ grown $CoSi_2$ layer could be mainly due to the formation of a uniform $CoSi_2$ layer with the $CoSi_2$ grains, which are in the form of epitaxial-like growth on the each poly-Si grains, causing a reduction of the interfacial energy of the system.

• Clean Technology
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• v.11 no.3
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• pp.123-128
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• 2005

Among various metal oxides semiconductors, $TiO_2$ is the most studied semiconductor for environmental clean-up applications due to its unique ability in photocatalyzing various organic contaminants, its chemical inertness, and nontoxicity. $TiO_2$, however, has a few drawbacks to be solved such as reactivity mainly working under ultraviolet irradiation (${\lambda}$ < 387 nm) and electron - hole recombination on $TiO_2$. In this study, to extend the absorption range of $TiO_2$ into the visible range and enhance electron - hole separation, we synthesized platinum (Pt) deposited $C-TiO_2$. The presence of Pt as an electron sink has been known to snhance the separation of photogenerated electron-hole pairs and induce the thermal decomposition. The characterization of as-synthesized $Pt-C-TiO_2$ was performed by Transmission Electron Microscopic (TEM), the Brunuer-Emmett-Teller (BET) method, X-ray Diffractometer (XRD), UV-vis spectrometer (UV-DRS), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). In order to estimate the photocatalytic activity of the synthesized materials, the photoelectron Spectroscopy (XPS). In order to estimate the photocatalytic activity of the synthesized materials, the photodegradation experiment of an azo dye (Acid Red 44; $C_{10}H_7N=NC_{10}H_3(SO_3Na)_2OH$)was carried out by using an Xe arc lamp (300 W, Oriel). A 420 nm cut-off filter was used for visible light irradiation. From the results, Pt-deposited $C-TiO_2$ showed a far superior phothdegradation activity to Degussa P25, the commercial product under the irradiation of visible light and enhanced photocatalytic activity of visible-working $C-TiO_2$. This is a useful result into the application for the purification system of dye wastewater using visible energy of sun light.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.310-310
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• 2014

ZnO박막은 넓은 밴드갭 (3.37 eV), 높은 여기 결합 에너지 (60 meV)를 가지는 육방정계 우르자이트(hexagonal wurtzite) 결정구조를 가지는 II-VI족 화합물 반도체로, 가시광선 영역에서의 높은 광학적 투과도 특성과 자외선 파장에서 발광이 가능한 장점을 가진다. 최근, ZnO박막 성장 기술이 상당히 발전하였지만, 아직까지도 p-형 ZnO박막 성장 기술은 충분히 발전하지 못하여 ZnO의 동종접합 LED는 아직 상용화되지 않고 있는 실정이다. 따라서, 많은 연구 그룹에서 p-GaN, p-SiC, p-diamond, p-Si 등과 같은 p-type 물질 위에 n-type ZnO를 성장시킨 이종접합 다이오드가 연구되고 있다. 특히, p-GaN의 경우 ZnO와의 격자 불일치 정도가 1.8 % 정도로 작다는 장점이 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 일반적으로 c-축을 기반으로 한 극성ZnO 발광다이오드에서는 자발 분극과 압전 분극 현상에 의해 밴드 휨 현상이 발생하고, 이로 인해 전자와 정공의 공간적 분리가 발생하게 되어 발광 재결합 효율이 제한되고 있다는 문제가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 극성 (0001) 및 비극성 (10-10) n-ZnO/p-GaN 발광다이오드의 성장 및 발광 소자의 전기 및 광학적 특성에 대한 비교 연구를 진행하였다. 금속유기 화학증착법을 이용하여 c-면과 m-면 위에 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) GaN박막을 $2.0{\mu}m$ 성장시킨 후 Mg 도핑을 한 p-GaN을 $0.4{\mu}m$ 성장시켜 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) p-GaN템플릿을 준비하였다. 이후, N2분위기 $700^{\circ}C$에서 3분동안 열처리를 통하여 Mg 도펀트를 활성화시킨 후 원자층 증착법을 이용하여 동시에 극성 및 반극성 p-GaN의 위에 n-ZnO를 $0.11{\mu}m$ 성장시켜 이종접합구조의 발광소자를 형성하였다. 이때, 극성 (0001) p-GaN 위에는 극성의 n-ZnO 박막이 성장되는 반면, 반극성 (11-22) p-GaN 위에는 비극성 (10-10) n-ZnO 박막이 성장됨을 HR-XRD로 확인하였다. 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN이종접합 발광다이오드의 전계 발광 스펙트럼에서는 430 nm 와 550 nm의 두 피크가 동시에 관찰되었다. 430 nm 대역의 파장은 p-GaN의 깊은 준위에서 발광하는 것으로 판단되며, 550 nm 피크 영역은 ZnO의 깊은 준위에서 발광되는 것으로 판단된다. 특히, 10 mA 이하의 저전류 주입시 550 nm의 피크는 430 nm 영역보다 더 큰 발광세기를 나타내고 있다. 하지만, 10 mA 이상의 전류주입 하에서는 550 nm의 영역보다 430 nm의 발광세기가 더욱 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 ZnO의 밴드갭이 3.37 eV로 GaN의 밴드갭인 3.4 eV다 작기 때문에 우선적으로 ZnO의 깊은 준위에서 발광하는 550 nm가 더욱 우세하지만, 지속적으로 전류주입 증가에 따른 캐리어 증가시 n-ZnO에서 p-GaN로 전자가 넘어가며 p-GaN의 깊은 준위인 430 nm에서의 피크가 우세해지는 것으로 판단된다. 반면에, 비극성 (10-10) n-ZnO/반극성 (11-22) p-GaN 구조의 이종접합 발광다이오드로 전계 발광 스펙트럼에서는 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 전계 발광 세기를 나타내고 있다. 이는, 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 비극성 n-ZnO/반극성 p-GaN의 결정성이 상대적으로 낮기 때문으로 판단된다. 또한, 20 mA 영역에서도 510 nm의 깊은 준위와 430 nm의 발광이 관찰되었다. 동일한 20 mA하에서 두 피크의 발광세기를 비교하면 430 nm의 영역은 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 값을 나타내고 있다. 이는 반극성 (11-22) p-GaN의 경우 극성 (0001) p-GaN에 비하여 우수한 p-형 특성에 기인한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.45 no.5
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• pp.461-469
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• 2001

The combinatorial approach has been applied to discover and optimize the composition of the novel or enhanced materials. In this study, we screened the optimum composition of the system SrO-Gd$_2$O$_3$-Al$_2$O$_3$ doped with $Tb^{3+}$ by a polymerized-complex combinatorial chemistry method. Mixtures with compositions of Sr, Gd and Al component that is in the range from 0 to 1 in about 0.05 increments could be tested. The sample powders were synthesized by a polymerized complex method. To prepare appropriately polymeric precursors, we used the metallic nitrates, citric acid and ethylene glycol. The luminescence properties of the synthesized powders are investigated using the UV and VUV (Vacuum-UV: 147 nm) photoluminescence spectrometer. In addition, the crystallinity and morphology of powder were monitored by X-ray diffraction spectrometer and scanning electron microscopy. In result of VUV PL works, there are good luminescent samples with the composition of 0.595 < x < 0.733 and 0.016 < y < 0.017 in Gd1-x-yAlxTbyO$\delta$ and 0.049 < x < 0.064 and 0.02 < y < 0.039 in $Sr_xAl_{1-x-y}Tb_yO_$\delta$$, their materials can be applicable to plasma display panels as the green phosphor.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.425-426
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• 2013

IIIN계 물질 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 일반적인 청색 및 녹색 발광영역의 활성층으로는 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 사용하고 있으나, 장파장의 녹색 발광을 얻기 위해서는 인듐의 함유량이 증가하여야 한다. 하지만, 인듐의 함유량이 증가함에 따라서 InGaN/GaN 다중양자우물 구조내에서 인듐의 편석현상의 발생이 용이하게 되어 계면 특성을 저하할 뿐 아니라, 비발광 센터를 증가하여 발광 효율을 급격히 감소시키는 원인이 되고 있다. 또한, InGaN과 GaN의 큰 성장온도의 차이에 따라 800도 부근의 저온 영역에서 성장된 InGaN층이 1,000도 이상의 고온 영역에서 GaN층이 성장시 InGaN층의 열화 현상이 급격히 발생되고 있다. 이를 억제하기 위해서 금속유기화학증착법의 성장 변수 최적화, 응력제어, 도핑 등의 편석 억제기술 및 보호층이 사용되고 있다. 본 연구에서는 인듐함유량이 증가된 녹색 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 InGaN 우물층 상하부에 도입된 GaN 보호층에 따라 발생되는 양자우물구조의 광학 및 결정학적 특성 분석을 통해 GaN 보호층의 역할을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금속유기화학증착장치를 이용하여 사파이어 기판위에 GaN 템플릿을 성장하고, n-형 GaN, InGaN/GaN 다중양자우물구조 및 p-형 층을 성장하였다. 앞선 언급하였듯이, InGaN/GaN 다중양자우물구조내에 GaN 보호층의 역할을 규명하기 위하여 샘플 A의 경우는 보호층이 전혀 없는 구조이고, 샘플 B의 경우는 InGaN 우물층의 상단부에만, 샘플 C의 경우에는 우물층 상부 및 하단부 모두에 약 2.0 nm 두께의 GaN 보호층을 형성하였다. 이 보호층의 유무에 따른 다중양자우물구조의 계면 특성을 확인하기 위한 X-선 회절을 이용하였고, 광학적 특성을 확인하고 상온 포토루미네선스법을 이용하여 녹색 발광 파장의 변화 및 발광세기를 관찰하였다. 우선적으로, 상온 포토루미네선스법을 이용하여 각 샘플의 발광특성을 확인한 바 상하부 모두에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 C의 경우 약 510 nm 부근에서 발광이 관찰되었지만, 상단부에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 B는 약 495 nm영역에 발광이 확인되었다. 특히, 전혀 보호층이 존재하지 않는 샘플 A의 경우 약 440 nm에서 발광하는 현상을 관찰하였다. 이는 우물층 상단부 및 하단부에 존재하는 GaN 보호층이 In의 확산을 억제하는 것으로 판단된다. 또한, 발광파장 및 세기를 확인한 바, 보호층의 존재하지 않을수록 단파장화가 발생함에도 불구하고 발광세기는 급격히 약해지는 것으로 보아 계면특성이 저하되어 비발광센터가 증가되는 것으로 판단된다. 이를 구조적으로 확인하기 위하여 X-선 회절법을 통한 ${\omega}$/$2{\Theta}$ 스캔의 결과는 In의 0차 피크가 GaN 보호층이 없을 경우 GaN의 피크 방향으로 이동하는 것으로 보아 GaN 보호층은 우물층 성장 후 GaN 장벽층을 성장하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 In의 확산되는 것으로 판단된다. 또한, 하부 GaN 보호층의 경우 GaN 장벽층 성장 후 온도를 감소시키는 과정에서 성장되므로, 우물층으로부터 In의 탈착현상이 아닌 장벽층과의 상호 확산으로 판단된다. 또한, 계면특성을 확인하기 위해 InGaN의 X-선 위성 피크를 확인한 바 샘플 A의 경우 매우 넓고 약한 피크가 관찰된 반면, 보호층이 존재하는 샘플 B와 C의 경우 강하고 얇은 피크가 확인되었다. 이는 GaN 보호층의 도입으로 인해 계면특성이 향상되는 것으로 판단된다. 따라서, 우리는 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 GaN 보호층은 상부의 열화 억제 뿐아니라, 하부의 장벽층 및 우물층 사이의 상호확산을 억제하는 GaN 보호층의 도입을 통하여 우수한 계면 특성 및 비발광센터의 억제를 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 이는 향후 GaN계 발광다이오드의 전계 발광특성을 증가하여 우수한 발광소자를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.11
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• pp.778-783
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• 2000

Effects of the $Al_2$O$_3$surface protective layer, deposited on the SnO$_2$sensing layer by aerosol flame deposition (AFD) method, on the sensing properties of SnO$_2$thin film ags sensors were investigated.Effects of Pt doping to the $Al_2$O$_3$surface protective layer on the selectivity of CH$_4$ gas were also investigated. 0.3$\mu\textrm{m}$ thick SnO$_2$thin sensing layers on Pt electrodes were prepared by R.F. magnetron sputtering with R.F. power of 50 W, at working pressure of 4mTorr, and at 20$0^{\circ}C$ for 30 min. $Al_2$O$_3$surface protective layers on SnO$_2$layers were prepared by AFD using a diluted aluminum nitrade (Al(NO$_3$).9$H_2O$) solution. The sensitivity of CO gas in the SnO$_2$gas sensor with an $Al_2$O$_3$surface protective layer was significantly decreased. But that of CH$_4$gas remained almost same with pure SnO$_2$gas sensor. This result shows that the selectivity of CH$_4$gas is increased because of the $Al_2$O$_3$surface protective layer. In the case of SnO$_2$gas sensors with Pt-doped $Al_2$O$_3$surface protective layers, low sensing property to CO gas and high sensing property to CH$_4$were observed. This results in the increasing of selectivity of CH$_4$gas selectivity are discussed.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.27 no.4
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• pp.19-24
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• 2020

In this work, the electrical property of Si-doped β-Ga2O3 was investigated via a post-growth annealing process. The Ga2O3 samples were annealed under air (O-rich) or N2 (O-deficient) ambient at 800~1,200℃ for 30 mins. There was no correlation between the crystalline quality and the electrical conductivity of the films within the experimental conditions explored in this work. However, it was observed the air ambient led to severe degradation of the film's electrical conductivity while N2-annealed samples exhibited improvement in both the carrier concentration and Hall mobility measured at room temperature. Interestingly, the x-ray photoemission spectroscopy (XPS) revealed that both annealing conditions resulted in higher concentration of oxygen vacancy (VO). Although it was a slight increase for the air-annealed sample, high resistivity of the film strongly suggests that VO cannot be a shallow donor in β-Ga2O3. Therefore, the enhancement of the electrical conductivity of N2-annealed samples must be originated from something other than VO. One possibility is the activation of Si. The XPS analysis of N2-annealed samples showed increasing relative peak area of Si 2p associated with SiOx with increasing annealing temperature from 800 to 1,200℃. However, it was unclear whether or not this SiOx was responsible for the improvement as the electrical conductivity quickly degraded above 1,000℃ even under N2 ambient. Furthermore, XPS suggested the concentration of Si actually increased near the surface as opposed to the shift of the binding energy of Si from its initial chemical state to SiOx state. This study illustrates the electrical changes induced by a post-growth thermal annealing process can be utilized to probe the chemical and electrical states of vacancies and dopants for better understanding of the electrical property of Si-doped β-Ga2O3.