• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.181-187
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• 1997

다결정 BaTiO3 박막의 높은 유전상수와 비정질 BaTiO3 박막의 우수한 절연특성을 함께 지닌 적층구조 BaTiO3 박막을 제조하여 적층방법에 따른 전기적 특성을 비교, 평가하였다. BaTiO3 박막은 ITO 투명전전막이 입혀진 유리기판위에 rf=magnetron sputtering방법으로 형성하였으며 적층구조 BaTiO3박막의 제조에는 다결정 BaTiO3 박막의 상부에 기판의 자연 냉각과정중에 비정질층이 형성되는 새로운 적층방법을 사용하였다. 이와같이 제조된 적층박막은 다결정 BaTiO3 박막의 상부에 상온에서 비정질층을 형성시키는 일반적인 적층방법으로 제조한 적층박막에 비하여 높은 단위면적당 정전용량과 유전상수, 우수한 절연특성을 나타내었다. 일반적인 적층방법에 의하여 이중층 구조가 형성되는 반면, 새로운 적층방법으로 제조된 적층박막은 AES depth profile과 전기적 특성 분석을 통하여 비정질/microcrystalline/다결정 구조의 다층구조를 지닌 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.481-481
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• 2013

Chemical bath deposition (CBD) 기술에 의해 slide glass 기판 위에 CdS 박막을 적층 형성하였다. 적층된 박막들은 CdCl2와 thiorea (H2NCSNH2)를 증류수와 혼합 시dipping의 온도 조건, pH 조건, 시간 및 횟수를 달리하여 균일한 표면이 형성되도록 하였다. 적층된 박막은 $200^{\circ}C$ 이상의 고온에서 annealing하여 결정화하였다. 적층한 박막은 결정화 요인들을 XRD, FE-SEM, AFM, EDX, UV-Vis spectroscopy를 통해 조사하였다. 형성된 박막은 포토레지스터로 활용될 가능성을 조사하였다.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.314-318
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• 2019

본 연구에서는 습식 코팅 방식 중 하나인 다층박막적층법의 자동화 시스템을 제작하였다. 특히, 본 연구에서 제안한 자동화 시스템은 다층박막적층법의 공정 변수(예를 들어, 증착 재료, 코팅 깊이, 코팅 및 헹굼 시간)를 제어함으로써 손으로 작업하는 것과 동일한 변수 조작이 가능하게 설계되었다. 자동화 시스템을 통해 기판을 완벽하게 용액 안으로 침액시킬 수 있으며, 이를 통해 특별한 분자간 결합(예를 들어, 정전기적 인력, 공유 및 수소 결합)을 통해 기판 위에 균일한 다층의 박막 형성이 가능하다. 두 종류 이상의 용액으로 기판이 침액될 때, 이 기판은 다른 용액으로 이동되기 전에 청소 구역에서 헹굼과 건조 과정을 거친다. 이러한 담금, 헹굼, 건조 과정은 모두 컴퓨터 프로그램에 의해 제어 가능하다. 본 연구에서는 자동화 시스템을 통해 그래핀을 기반으로 하는 다층박막 샘플을 제작하였고, 균일한 그래핀의 적층 여부를 분석하기 위해 제작된 샘플의 흡광도와 두께를 측정하였다. 기판 위에 그래핀과 고분자 층의 적층이 진행될수록 흡광도와 두께가 균일하게 증가하는 결과를 통해, 본 연구에서 제작한 자동화 시스템이 수작업을 통한 다층박막의 적층을 완벽하게 대체 가능함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.145-145
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• 1999

La-Ca-Mn-O (LCMO) 박막에서 초거대 자기 저항 효과와 발견된 이후 자기 센서와 고밀도 자기 저장 매체로서 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 현재 대부분의 증착은 타겟과 박막간의 조성의 일치를 위하여 PLD 방법을 이용하고 있으며 RF magnetron sputtering 법으로 증착한 예는 많이 보고되고 있지 않으며 특히 적층 성장시킨 예는 아직 보고되지 있지 않다. 또한 LCMO와의 낮은 격자 상수 불일치를 보이는 SrTiO3와 LaAlO3 기판에 LCMO 박막을 성장시킬 경우 LaAlO3의 경우 XRD rocking curve의 curve의 FWHM 값이 SrTiO3 상에 증착시킨 것의 10배 이상의 값을 보인다는 것은 주목할 만한 사실이다. RF magnetron sputtering 법을 이용하여 LaAlO3 기판상에 145nm MCMO 박막을 적층성장시켰다. XRD $ heta$-2$\theta$ scan을 통해 박막이 c-축 배향한 것을 확인할 수 있었으며 RBS 분석결과 4.98%의 minimumyield를 보였으며 이로부터 박막이 적층성장한 것을 확인할 수 있었다. LCMO (200) peak의 XRD $\theta$-rocking 결과 FWHM의 값은 0.311$^{\circ}$를 보였으나 2개의 피크가 존재하는 것을 볼 수 있었다. 따라서 기판의 (200) 피크를 XRD $\theta$-2$\theta$ scan에서 0.3$^{\circ}$ 간격으로 두 개의 피크를 관찰할 수 있었는데 이는 기판과 박막간의 stress로 인한 tetragonal distortion에 의한 것으로 알려져 있었다. 따라서 기판상에 박막이 어떤 식으로 적층 성장되었는지를 RBS를 이용하여 <001>과 <011> 방향으로 2MeV He++를 주입하여 0.1$^{\circ}$ 간격으로 틸팅을 해본 결과 <001> 방향에서는 1.12$^{\circ}$의 차이를 보였다. 이는 기판과의 compressive stress로 인해 c축 방향으로 늘어났으며 stress relaxed layer는 XRD 결과와는 달리 관찰할 수 없었다. 이러한 현상의 기판 자체의 twin 구조로 인한 것으로 생각된다. RBS 분석후 고분해능 XRD를 이용해 LCMO (200) peak의 $\theta$-rocking 결과 이제R지 laAlO3 상 증착한 LCMO의 값으로는 제일 작은 0.147$^{\circ}$를 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.191-202
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• 2005

비정질 실리콘 태양전지 대신에 열화가 더 적은 프로터결정 실리콘(pc-Si:H)을 상층전지 흡수층으로 사용한 고효율 실리콘계 적층형(pc-Si:H/$\mu$c-Si:H) 박막 태양전지를 개발하였다. 우선, 높은 전도도와 넓은 에너지 밴드갭 특성을 갖는 p-a-SiC:H 박막을 개발하였고, p/i 계면의 특성 향상을 위해 p-nc-SiC:H 완충층을 개발하였다. 프로터결정 실리콘 다층막을 제작하고 FTIR, 평면 TEM, 단면 TEM 측정을 통해 프로터결정 실리콘 다층막의 우수한 열화 특성의 원인을 규명하였다. 적층형 태양전지의 성능향상을 위해 n-p-p 구조의 터널접합을 제안, 제작하고 특성을 분석하였으며, pc-Si:H/a-Si:H 적층형 태양전지에 적용하여 성능향상을 이루었다. 양질의 하층전지용 마이크로결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여 광CVD법과 플라즈마CVD법을 결합한 2단계 마이크로결정 실리콘 증착법을 개발하였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.235-241
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• 1997

실리콘 기판위에 초고진공 Ionized Cluster Beam(UHV-ICB)증착법으로 적층 성장시 킨 $Y_2O_3$ 박막의 결정성 및 구조를 Backscattering Spectroscopy(BS)/channeling을 이용하여 분석하였다. 현재까지 타증착법에 의해 성장된 $Y_2O_3$박막의 channeling 최소수율은 0.8~0.95 로 거의 비정질이거나 다결정이었다. 이에 반해 UHV-ICB법으로 Si(100), Si(111) 기판 위에 적층 성장시킨 $Y_2O_3$ 박막의 channeling 최소수율은 각각 0.28, 0.25로 UHV-ICB법으로 성장 시킨 $Y_2O_3$박막이 타증착법으로 성장시킨 박막보다 상대적으로 우수한 결정성을 지니고 있 었다. 또한 실리콘 기판의 방향에 관계없이 $Y_2O_3$박막의 표면 영역이 계면 영역보다 결정성 이 좋았다. Si(111) 위에 적층 성장한 Y2O3박막은 실리콘 결정과 $0.1^{\circ}$어긋나서 (111)면으로 성장하였고, Si(100) 위에 적층 성장한 $Y_2O_3$박막은 실리콘 결정과 평행하게 double domain 구조를 지닌 (110)면으로 성장하였다. 산소공명 BS/channeling 결과 Si(111) 위에 적층 성장 한 $Y_2O_3$박막의 산소는 결정성을 갖고 있으나 Si(100) 위에 적층 성장한 $Y_2O_3$박막의 산소는 random하게 분포하고 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.212.1-212.1
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• 2015

본 연구에서는 용액 공정을 통해 제작한 IGZO 박막 트랜지스터의 Active layer를 적층 구조로 쌓아올리고, 신뢰성 평가를 위해 Gate에 지속적인 바이어스를 인가함으로써 소자의 문턱 전압 변화를 측정 실험을 진행하였다. Active layer 제작에 사용된 용액의 비율은 In:Zn:Ga = 1:1:30%로 제작되었고, 단일층부터 이중, 삼중층까지 적층을 하였다. 각 소자의 Active layer 층이 많아질수록 이동도가 1.21, 0.87, 0.69 ($cm^2/Vs$)으로 감소하는 등의 전기적 특성이 감소하는 경향을 보였다. 하지만 Gate에 10 V를 3000초간 지속적으로 인가해주었을 때 문턱 전압의 변화가 단일층일 때 10.4 V에서 삼중층일 때 1.3 V로 감소하였다. 이것은 Active layer의 층 사이의 계면이 형성되면서 current path에 영향을 주어 전기적 특성이 감소하였지만, 적층으로 인한 surface의 uniformity가 향상되는 것으로 확인하였다. 또한 1500초에서 Dit (Interface Trap Density)를 추출한 결과, 단일층에서는 $7.53{\times}10^{12}$($cm^{-2}-1$<)로 삼중층에서 $4.52{\times}10^{12}$($cm^{-2}-1$<)의 약 두 배 정도 높게 추출되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.317-318
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• 2008

Cu-Pc유기물 반도체를 얼 진공증착기술로 유리기판위에 40 nm 두께로 적층하였다. 상온에서 적층한 박막과 상온에서 적층한 후 $250^{\circ}C$ 이상의 온도로 후열 처리한 박막과 박막 적층 시 기판의 온도를 $250^{\circ}C$로 고정하여 적층한 박막들을 상호 비교 분석하였다. 적층된 Cu-Pc의 박막의 온도조건에 따라 X-ray diffraction(XRD)의 결정 특성이 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase로 뚜렷이 구분되었으며， 자외선-가시광선 영역의 광 흡수도(UV-visible absorption spectra)와 field emission scanning electron microscopy(FE SEM)를 이용하여 결정성장 방향 및 표면 특성 변화를 비교조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.443-443
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• 2013

유기광전자소자는 아주 얇은 두께로 제작 가능하여 휘어지는 소자를 구현할 수 있다. 이런 장점 때문에 플렉서블 디스플레이, 플렉서블 태양전지 구현에 가장 적합한 소자로 각광받고 있다. 하지만 수분이나 산소에 의한 소자내의 유기물과 금속의 열화로 소자의 수명이 줄어들기 때문에 산소 및 수분 침투를 방지하는 봉지기술(encapsulation)이 필요하다. 본 연구는 원자층 증착법을 이용한 무기박막층과 분자층 증착법을 이용한 폴리머박막의 적층구조를 이용하여 유기소자에 적용할 수 있는 수분 투과 방지막을 제작하였다. 무기박막층으로는 trymethylaluminum (TMA)과 $H_2O$를 사용하여 $Al_2O_3$를 제작하였고 폴리머층으로는 TMA와 ethylene glycol를 사용하여 alucone박막을 제작하였다. 폴리머층으로 사용된 alucone박막의 X-선 광전자 분광 스펙트럼은 대기중 수분과 산소에 의한 화학결합구조의 변화를 보였지만, $Al_2O_3$와 적층구조로 사용되었을 때, 배리어특성을 증가시키고 휘어짐에 따른 보호막의 열화현상을 줄여줄 수 있는 것을 Ca-test를 통해 확인하였다. 이러한 현상은 alucone막을 적층함으로써 $Al_2O_3$를 침투한 소량의 수분과 산소가, alucone박막을 지나면서 다음 $Al_2O_3$ 층으로 침투하기 전까지의 경로를 늘려주기 때문이라 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.249-249
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• 2012

최근 주목받고 있는 Flexible Organic Light Emitting Diode (OLED) display에서는 Flexible 특성이 요구된다. 이는 현재 쓰이는 유리기판 대신 플라스틱기판으로 만들어야 가능하다. 하지만 플라스틱기판은 구성물질로 유기물을 사용하므로 수분과 산소의 투과에 매우 취약하다. 이는 장시간 사용 시 기판 위에 제작된 소자성능저하를 야기하는 등의 소자 신뢰도에 치명적 결함을 갖게 하는 원인이 된다. 따라서 기판 위의 소자를 보호할 수 있는 봉지기술 개발이 필요한데 가장 잘 알려진 플라스틱 기판에 적합한 Barrier기술로 유기물과 무기물을 교대로 적층하는 기술[1] 등이 있다. 본 연구에서는 PE-CVD 공정기술을 이용한 Flowable Oxide 박막과 ALD 공정기술을 이용한 Al2O3 무기물 박막을 적층하여 봉지박막을 구성하려 한다. Flowable Oxide는 저온공정이 가능하며 높은 증착속도와 뛰어난 Gap fill 특성을 가지고 있는데 이는 플라스틱기판의 엉성한 분자구조를 치밀하게 만들 것으로 예상되며 표면의 Pin-hole 또한 쉽게 채우는 특성이 있다. 실험은 Polyethylene Naphthalate (PEN) film 위에 PE-CVD 공정을 이용하여 Flowable Oxide를 증착하고, 그 후에 ALD 공정을 이용하여 Al2O3을 적층한 것을 하나의 샘플로 하였다. 샘플의 분석은 Ca test를 이용한 Water Vapor Transmission rate(WVTR)과 FT-IR, FE-SEM을 이용하여 분석하였다. FT-IR로 박막의 구성요소를 확인 하고 FE-SEM으로 박막의 Cross section image를 얻을 수 있었으며 또한 $4.85{\times}10^{-5}g/m^2$ day의 초기 WVTR 값을 얻을 수 있었다.