• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.6-12
• /
• 1995

High Tc superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$ thin films were prepared on various substrates by off-axis rf magnetron sputtering method to examine the substrate effects on the film structure and its R-T characteristics. The SEM analysis showed that the surface morphology of the grown YBa$_{2}$Cu$_{3}$O.sub 7-x/, film has different characteristic structure with different substrate used. The film on (100) SrTiO$_{3}$ substrate has critical current density of 3*10$^{5}$ A/cm$^{2}$ at 77K under zero magnetic field. The X-ray diffraction measurements revealed that the films on (100) SrTiO$_{3}$ substrate have mixed a-axis and c-axis normal to the substrate surface and the films on (100) MgO and ZrO$_{2}$/sapphire substrates have c-axis normal orientation to the substrate surface. However, YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$ films on (100) sapphire substrates showed no preferential orientation.ion.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.806-807
• /
• 2008

2세대 고온초전도 선재는 전기적, 기계적 특성이 1세대 고온초전도 선재보다 더 우수하지만, 1세대 고온초전도 선재보다 더 높은 교류손실 밀도를 발생시킨다는 단점이 있다. 본 논문에서는 2세대 초전도 선재인 박막형 YBCO CC(Coated Conductor)에서 발생하는 교류 손실을 감소하기 위한 방법으로 선재의 초전도층을 분할하여 단면의 종횡비를 줄이는 방법을 제안하였으며, 실제로 제작 및 특성 측정을 통해 제안된 방법의 타당성을 보였다. 박막형 선재의 초전도층을 분할하기 위해 포토마스킹을 이용한 에칭 방법을 이용하였다. 샘플의 제작을 위해 안정화층이 없는 폭 12mm 의 YBCO CC를 사용하여 샘플의 길이는 15cm로 하고 선재의 분할수를 다르게 하여 각 샘플에 대한 자화 손실과 각 소선의 임계전류를 측정한 후 선재의 전기적 특성 변화를 알아보았다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.10 no.9
• /
• pp.930-937
• /
• 1997

Polycrystalline CdTe thin films have been studied for photovoltaic application because of their high absorption coefficient and optimal band energy(1.45 eV) for solar energy conversion. In this study CdTe thin films were deposited on CdS(chemical bath deposition)/ITO(indium tin oxide) substrate by rf-magnetron sputtering under various conditions. Structural optical and electrical properties are investigated with XRD UV-Visible spectrophotometer SEM and solar simulator respectively. The fabricated CdTe/CdS solar cell exhibited open circuit voltage( $V_{oc}$ ) of 610 mV short circuit current density( $J_{sc}$ ) of 17.2 mA/c $m^2$and conversion efficiency of about 5% at optimal sputtering conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.48 no.6
• /
• pp.737-740
• /
• 2010

High leakage current and threshold voltage shift(${\Delta}Vth$) are demerits of a-Si:H TFT. These characteristics are influenced by gate insulator and active layer film quality, surface roughness, and process conditions. The purpose of this investigation is to improve off current($I_{off}$) and ${\Delta}V_{th}$ characteristics. Nitrogen-rich deposition condition was applied to gate insulator, and hydrogen-rich deposition condition was applied to active layer to reduce electron trap site and improve film density. $I_{off}$ improved from 1.01 pA to 0.18 pA at $65^{\circ}C$, and ${\Delta}V_{th}$ improved from -1.89 V to 1.22 V.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.78-79
• /
• 2015

PVD 공정에서 다성분으로 이루어진 나노복합 코팅을 형성하는 것은 원소들간의 합금화 문제로 인해 어렵다. 따라서 일반적으로 두 개 이상의 원소타겟 또는 멀티타겟을 이용한 PVD+PECVD 의 융합공정에 의해 제조된다. 하지만 멀티타겟을 사용한 공정은 공정의 복잡화가 뒤따르며 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 멀티타겟의 단점을 보완하기 위해 Ti-Al-X(Cr, Si, B, V) 단일 합금 타겟을 제작하여 나노복합 코팅을 형성하고자 하였다. 기계적 합금화법을 통해 합금분말을 제조하였으며, 방전플라즈마소결법으로 합금 타겟을 제작하였다. 제작된 타겟을 이용하여 스퍼터링 장치를 통해 박막을 형성 하였다. 그 결과 분말은 밀링 시간 20시간에서 정상상태에 도달하였으며, 더 이상 분말의 입자는 줄어들지 않았다. 이때 분말의 입자크기는 $5{\sim}6{\mu}m$ 이었으며 결정립의 크기는 16~20nm 이었다. 소결을 통해 99% 이상의 진밀도를 갖는 합금타겟을 제작하였으며, 이때 결정립의 크기는 매우 미세하였다. 박막의 경우 모두 30GPa 이상의 고경도 특성을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2006.06a
• /
• pp.481-482
• /
• 2006

플라즈마 화상표시기 (PDP)의 보호막 물질로 사용 중인 다결정 MgO의 특성을 개선하기 위하여 본 연구에서는 MgO에 희토류계 원소를 치환하여 제조하였으며, 치환량에 따른 MgO 보호막의 광학적 특성과 전기적 특성을 고찰하였다. MgO + 100 ppm $Gd_2O_3$조성으로 제작한 MgO 박막의 이차전자 방출계수 값이 순수 MgO 보다 35% 높게 나타났다. $Gd_2O_3$ dopant가 100 ppm 첨가시까지 밀도가 증가하였으나, 그 이상 첨가시 감소하는 경향을 나타냈다. 가속전압 200 V에서 이차전자 방출계수는 0.138 이었고 표면거칠기는 5.77 nm 이었으며 투과율은 550 nm 에서 95.76% 이었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.201-201
• /
• 2010

본 연구에서는 RF magnetron co-sputtering을 이용하여 Zn-O-Ga 구성비에 따른 광투과도 및 전기적 특성을 연구하였다. 타겟으로 ZnO 및 $Ga_2O_3$ 소결체를 이용하였으며, 두 개의 RF magnetron sputter의 RF power를 동시에 조절하여 타겟의 구성비를 조절하였으며, 기판과 타겟의 거리를 25 mm~75 mm 범위 내에 조절하여 거리에 따른 Zn-O-Ga 박막의 광투과 특성 및 전기적 특성을 관찰하였다. $Ga_2O_3$ 소결체의 magnetron sputter의 RF power를 30 watt에서 100 watt로 증가함에 따라 박막내의 Ga 성분은 0.5%에서 7.4%로 증가하였으며 Zn 성분은 46.3%에서 40.9%로 O성분은 53.2%에서 51.6%로 각각 줄어들었다. 이에 따라 ZnO의 우선방위 (002) 결정각($2{\theta}$)은 34.24에서 33.87로 줄어들었으며, 이동도 $5.5\;cm^2/Vs$ 에서 $1.99\;cm^2/Vs$ 정도로 감소하는 경향을 보였다. 광투과도는 가시광선 영역에서 85% 이상 보였으며, carrier 밀도는 $0.5\;{\sim}\;4.0^*10^{20}/cm^3$로 증가함에 따라 이동도는 $1.5{\sim}5.5\;cm^2/Vs$로 투명전도막의 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.681-682
• /
• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
• /
• v.36D no.4
• /
• pp.63-69
• /
• 1999

The electrical properties of rf-magnetron sputtered $Ba_{0.5}Sr_{0.3}TiO_3$ (BST) capacitors were investigated by varying annealing temperature and atmosphere of the rapid thermal annealing (RTA). The electrical properties of Pt/BST/Pt capacitors were found to strongly depend on the RTA condition. It seems that the dependence of the electrical properties of the Pt/BST/Pt capacitors on the RTA condition is related to the oxygen vacancies in BST thin films. In order to clarify the relation between the oxygen vacancies and the electrical properties of Pt/BST/Pt capacitors, we have examined the two different annealing methods. One annealing method was performed in $O_2$ gas and the other was done in $O_2$-plasma at the same condition of 450$^{\circ}C$, 20 mtorr. It was found that the leakage current densities of $O_2$-plasma annealed capacitor were much lower than those of $O_2$ annealed capacitor. The dielectric constants of $O_2$ annealed capacitor decreased about 14% comparing with those of as-deposited. In contrast, there was no decrease in the dielectric constant of $O_2$-plasma annealed. These results indicate that $O_2$-plasma annealing is very effective in compensation the oxygen vacancies in BST thin films. It can be also concluded that the oxygen vacancies greatly affect the electrical properties of Pt/BST/Pt capacitors.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.8 no.6
• /
• pp.445-449
• /
• 1997

The complex refractive indices of $Ge_2Se_2Te_5$ which show reversible phase change between the crystalline phase and an amorphous one depending upon the annealing process have been determined in the spectral range of 0.7-4.5 eV. The $Ge_2Se_2Te_5$ films were DC sputter deposited on the crystalline silicon substrate. The spectro-ellipsometry data of a thick film were analyzed following the modelling procedure where the quantum mechanical dispersion relation were used for the complex refractive indices of both the cryastalline phase $Ge_2Se_2Te_5$ and and amorphous phase $Ge_2Se_2Te_5$, respectively. On the other hand, with the surface micro-roughness layer whose effective thickness was determined from AFM analysis, the spectro-ellipsometry data were numerically inverted to yield the complex refractive index of $Ge_2Se_2Te_5$ at each wavelength. With these set of complex refractive indices, the reflectance spectra were calculated and those spectra obtained from the numerical inversion showed better agreement with the experimental reflection spectra for both the cryastalline phase and an amorphous phase. Finally, the thin $Ge_2Se_2Te_5$ film which has the optimum thickness of 26 nm as the medium for optical recording was also analyzed and the quantitative result of the film thickness and the surface microroughness has been reported.