• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.271-271
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• 2016

highly doped N-type 실리콘 기판 위에 극초단 펄스 레이저를 이용하여 LIPSS (Laser-Induced Periodic Surface Structure) 패턴을 형성하였다. 형성된 LIPSS 구조는 $15{\mu}m$와 500 nm 주기를 가지는 ripple로 형성이 되었고 이 구조를 형성하기 위해서 사용된 레이저는 Satsuma HP2, Amplitude syst?mes 이다. LIPSS 패턴을 가지는 기판 위에는 유기반도체 물질인 pentacene을 50 nm로 열 증착방법을 통해 박막을 형성하여 유기박막트랜지스터를 제작하였고, hole mobility를 측정하였다. LIPSS 패턴을 가지는 실리콘 기판과 pristine 실리콘 기판 위의 pentacene의 morphology를 AFM으로 관찰하고 유도된 구조를 연구하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1400-1402
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• 2002

금속유도 측면 결정화 (Metal Induced Lateral Crystallization; MILC)를 통하여 형성한 다결정 실리콘 박막에 엑시머 (excimer) 레이저를 조사하여 우수한 특성을 갖는 박막 트랜지스터를 제작하였다. MILC 공정 중에 형성되는 금속 유도 결정화 (Metal Induced Crystallization; MIC) 실리콘 박막은 다량의 Ni을 함유하고 있기 때문에, 이에 인접한 MILC 실리콘 박막 내에는 니켈 농도의 점진적인 차이가 발생한다. MILC 다결정 실리콘 박막 내의 Ni 농도 차이는 실리콘 박막의 용융점 차이를 유발하여 레이저 결정화 시에 매우 큰 실리콘 결정립의 성장을 유도한다. 새로운 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 레이저 결정화 방식으로 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비하여 40% 향상된 전계효과 이동도를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1448-1450
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• 2001

본 연구에서는 알루미늄 마스크를 이용하여 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도하는 새로운 엑시머 레이저 어닐링 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비정질 실리콘 박막 위에 알루미늄 패턴을 형성하여 선택적으로 레이저 빔을 차단시키고, 액상 실리콘의 열을 금속박막을 통해 방출시킴으로써 다결정 실리콘 결정립의 수평성장을 유도할 수 있다. 제안된 레이저 결정화 방법을 이용하여 최대 1.6${\mu}m$의 수평성장 결정립을 형성하였고, 알루미늄 패턴의 경계로부터 결정립을 성장시킴으로써 결정립 경계의 위치를 제어하였다. 제안된 방법을 이용하여 제작한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 기존의 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에 비해 전계효과 이동도 및 온/오프 전류비 등의 전기적 특성이 우수하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.287-287
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• 2010

휴대용 기기의 사용이 증가하면서 배터리의 고용량화와 소형화가 요구되고 있다. 특히 내시경 캡슐과 같은 의료용 센서 기기에서는 소형화가 매우 중요하며 인체에 해로운 액체전해질이 들어가지 않는 것이 바람직하다. 최근 무선센서, RFID 태그, 스마트 카드 등을 위하여 고체전해질을 사용하는 박막 마이크로 배터리가 개발되고 있으나, 에너지 저장용량이 작아 응용분야가 제한적이다. Si wafer 위에 형성된 고단차의 3차원 구조 위에 박막 배터리를 형성한다면 표면적 증가에 의해 에너지 저장용량 역시 크게 증가할 것이며, Si 기반의 반도체, 디스플레이, 태양전지 등과 쉽게 집적이 가능할 것이다. 본 연구에서는 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition)으로 리튬 배터리의 cathode 물질인 $LiCoO_2$를 박막으로 제조하고 그 특성을 연구하였다. 펄스 레이저 증착법은 저온 증착이 가능하고 타겟 물질과 같은 조성의 박막을 증착하는 것이 용이한 장점이 있다. Pt, TiN 등의 기판 위에 $LiCoO_2$ 박막을 증착하고 증착 온도와 산소($O_2$) 분압이 박막의 조성, 미세구조, 결정성, 그리고 전하저장용량에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 광학세계
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• 통권102호
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• pp.22-27
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• 2006

코팅에는 매우 많은 종류가 있다. 또한 박막(Thin Film)의 경우, 기상법, 액상법, 졸겔법 또는 도금법 등의 퇴적 방식으로 제작되는 것과 산화, 확산 또는 이온 주입 등의 기판 침입법으로 형성되는 것 등 매우 다양하다. 레이저용 코팅은 그 중 극히 일부에 지나지 않으며, 시장적으로도 틈새 분야이다. 그러나 레이저가 세상에 출현한 이래 40년의 시간이 지나는 동안 레이저 가공, 레이저 의료, 리소그래피 인쇄, 광 통신, 레이저 계측 등 광범위하게 레이저가 사용되었으며, 레이저용 코팅에 대한 수요가 증가되고 있는 것이 현실이다. 레이저용 코팅은 카메라나 안경으로 대표되는 광학 박막과 동일한 성격이지만, 레이저라는 일반적으로 에너지가 강한 광선에 사용되기 때문에, 레이저 손상을 고려하여 제작해야 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.86-86
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• 1999

본 연구에서는 마이크로파 유전체 소자로서의 응용 및 절연 산화막으로의 응용을 위해 마이크로파 유전체 세라믹으로 사용되어 온 MgTiO3 물질을 펄스 레이저로 박막을 제조하였다. MgTiO3 는 주로 고주파에서 높은 유전율을 갖고 높은 품질계수 (22.000 at 5 GHz) 혹은 낮은 유전손실을 갖으며 유전특성의 온도 안정성이 우수하여 유전체 세라믹 재료로 응용된다. MgTiO3 박막의 성장은 KrF(파장:248nm) 엑시머 레이저를 이용했으며 공정조건으로 박막의 성장온도는 500-75$0^{\circ}C$, 산소 압력은 10-5-200mTorr, 성장 후 냉각시 산소분위기는 200Torr, 레이저 에너지 밀도는 1.5-5J/cm2 등의 조건으로 박막을 성장하였다. MgTiO3 박막을 여러 가지 기판, 즉 Al2O3(r-plane), Si, Pt 위에 성장시켰으며 기판에 따라 에픽텍셜 혹은 다결정 상태를 갖는 ilmenite 구조로 성장되었다. PLD(Pulsed laser deposition)법에 의해 형성된 MgTiO3 박막을 보면, 우선 Al2O3(r-plane) 기판위에 성장된 경우 $700^{\circ}C$에서 에픽텍셜하게 성장하였으며, Si 기판 위에 성장된 경우 $650^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선 배향된 단일상의 ilmenite 구조가 형성된다. Ptdnl에 성장된 경우 $600^{\circ}C$에서부터 (003)면으로 우선배향성을 가지며 $650^{\circ}C$에서 결정의 안정화를 이루었으나, MgTiO3 박막은 전기적 특성으로 유전특성 및 유전분산 특성 등이 측정 분석되어 MgTiO3 박막의 고주파 유전체로의 응용에 관한 가능성을 토의하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제3권3호
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• pp.187-194
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• 1990

광자기 메모리용 재료인 비정질 TbFe 박막을 대상으로 열자기 기록시 박막에 분포하는 온도와 이때 만들어지는 bit의 크기간에 상호관련성을 조사하였다. 레이저 조사에 의해 가열된 박막의 온도분포는 유한요소법을 이용한 열전달 해석에 의해 계산하였다. 레이저 가열종료 직전 박막 면에 분포하는 온도 contour로 부터 bit 크기를 예측하였다. 여기서 bit 크기는 온도 상승에 따라 보자력이 약화되어 외부자계와 박막반자장의 합력이 역자구를 만들어 준다고 가정하여 이 경계가 되는 온도(Tcrit)로 이루어지는 등온선의 크기로부터 정하였다. 열자기 기록 실험으로부터 기록 bit의 크기(Dmeas.)을 측정하여 레이저조사조건별로 예측한 bit크기(Dpred.)와 비교하였다. 특히, 레이저 pulse시간 변화에 따른 여러온도의 등온선 contour 직경변화를 조사하여 실측한 bit크기와 비교 검토함으로써 bit형성에 미치는 온도분포의 영향을 조사하였다. 이 결과 레이저 pulse시간이 길어지거나 레이저 power가 상대적으로 작을때 실측한 bit크기가 예측된 bit크기보다 커지는 것으로 나타났으며 이는 Tcrit 온도구배가 완만해질수록 bit경계가 되는 온도가 낮아지는 것으로 해석된다.

• 전기의세계
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• 제45권5호
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• pp.17-22
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• 1996

PLD 장치는 진공 또는 반응가스가 채워진 챔버안에 다층 박막을 증착시킬 수 있는 여러개의 타겟홀더와 기판홀더가 존재하고 물질을 기화시켜 박막을 증착시키기 위해 외부 에너지원으로 고출력 레이저가 사용되며, 일련의 광학장치들은 타겟표면에 레이저 빔을 접속시키고 주사하기 위해 사용된다. 타겟표면에 접속된 레이저 빔은 타겟표면 물질을 플라즈마 (또는 플룸) 상태로 만들고 이 플룸이 결정화에 알맞는 온도로 가열된 기판위에서 결정구조를 가진 박막을 형성한다. 진공장치와 기화에너지원의 분리는 PLD 시스템을 유연하게 해서 내부적으로 기화에너지원의 사용에 의한 제한없이 다른 동작 모드에 쉽게 적용할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1317_1318
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• 2009

본 논문에서는 폴리머 기판에서의 레이저 조사 밀도와 기판의 온도변화에 따라 성장하는 ZnO박막의 구조적 특성을 알아보기 위해 펄스레이저 증착법으로 polyethersulfone（PES)기판상에 ZnO 박막을 형성하였다. 레이저 조사 밀도는 0.2~0.4 J/$cm^2$까지 기판온도는 $50^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$까지 변화시켰고, 박막의 결정 구조적 특성을 XRD, AFM, SEM을 통해서 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.583-583
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• 2012

최근 석유 자원의 고갈로 인한 대체자원의 관심이 커지면서 박막 태양전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 단일 박막 태양전지는 Shockley-Queisser limit인 40.7%가 변환 효율의 최대값으로 한계가 정해져있다. 이 한계를 넘기기 위하여 현재 여러 층의 박막을 쌓은 tandem 태양전지, 양자점을 이용한 태양전지, 그리고 중간밴드계 태양전지가 제시되고 있다. 중간 밴드계 태양전지는 이론적으로 변환 효율이 63.2%에 달하며 제조 공정이 매우 용이하다는 장점을 가지고 있다. 이중에 ZnSe는 에너지밴드갭이 상온에서 2.7 eV를 가지고 있는 물질로서 파란색 빛을 내는 발광소자로 각광을 받고 있고, 산소를 주입했을 경우에 p형이 되는 성질과 자연적으로 n 형인 성질로 인해 박막 태양전지로 응용성에 대한 관심이 커지고 있다. 산소나 질소를 주입했을 경우 페르미준위 근처에서 중간밴드가 형성되었다는 연구결과들은 ZnTe(O)나 GaNAs를 통하여 확인되었으나, 현재까지 ZnSe를 이용한 중간밴드 태양전지에 대한 연구결과들은 거의 없는 상태이다. 본 연구에서는 ZnSe를 다양한 기판 온도에서 펄스레이저 증착법을 이용하여 성장하였고 성장하는 동안 산소 노출조건을 조절하여 깊은준위 에너지밴드형성에 대한 연구를 진행하였다. 성장온도와 산소 노출량에 따른 깊은준위에 대한 변화를 관찰하기 위하여 photoluminescence 스펙트럼을 분석하였으며, 박막의 품질에 대해 조사하기 위하여 X-ray diffraction을 이용하였다.