• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.125-125
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• 2010

극성 [0001] 방향으로 성장된 질화물 기반의 LED (light emitting diode) 는 분극현상에 의해 발생하는 강한 내부 전기장의 영향을 받게 된다. 이러한 내부 전기장은 양자우물 내의 전자와 정공의 공간적 분리를 야기하고 quantum confined Stark effect (QCSE)에 의한 발광 파장의 적색 편이가 발생하며 양자효율의 저하를 가져오게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 InGaN/GaN이나 AlGaN/GaN 양자 우물구조를 GaN의 m-plane (1$\bar{1}$00) 이나 a-plane (11$\bar{2}$0) 등 비극성면 위에 성장하려는 시도를 하고 있다. 그러나 비극성 면의 비등방성 (anisotropy) 으로 인하여 결정성이 높은 비극성 GaN을 성장하는 데에는 많은 어려움이 있다. GaN 층의 표면을 평탄화하고 결정성을 향상시키기 위해서 저온 GaN 또는 AlN 버퍼층을 성장하는 2단계 방법이나 고온 버퍼층을 이용하여 성장하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 고온 GaN 버퍼층을 이용하여 기존의 2단계 성장과정을 단순화한 비극성 a-plane GaN을 r-plane 사파이어 기판위에 유기금속 화학증착법 (MOCVD)으로 성장하였다. 사파이어 기판위에 AlN 층을 형성하기 위한 nitridation 과정 후 1030 도에서 두께 45 ~ 800 nm의 고온 GaN 버퍼층을 성장하고 총 박막 두께가 2.7 ~ 3 um 가 되도록 a-plane GaN을 성장하여 표면 양상의 변화와 결정성을 확인하였다. 또한 a-plane GaN 박막 성장 시에 성장 압력을 100 ~ 300 torr 로 조절하며 박막 성장의 변화 양상을 관찰하였다. 고온 GaN 버퍼층 성장 두께가 감소함에 따라 결정성은 증가하였으나 표면의 삼각형 형태의 pit 밀도가 증가함을 확인하였다. 또한 성장 압력이 감소함에 따라 표면 pit은 감소하였으나 결정성도 감소하는 것을 확인하였다. 성장 압력과 버퍼층 성장 두께를 조절하여 표면에 삼각형 형태의 pit이 존재하지 않는 RMS roughness 0.99 nm, 관통전위밀도 $1.78\;{\times}\;10^{10}/cm^2$, XRD 반가폭이 [0001], [1$\bar{1}$00] 방향으로 각 798, 1909 arcsec 인 a-plane GaN을 성장하였다. 이 연구를 통해 고온 GaN 버퍼 성장방법을 이용하여 간소화된 공정으로 LED 소자 제작에 사용할 수 있는 결정성 높은 a-plane GaN을 성장할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.222-222
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• 2010

III-V반도체 태양전지는 다양한 에너지 밴드갭을 만들 수 있으며 다중접합 태양전지의 경우 흡수 전류가 커져 효율이 증가한다. 태양전지의 효율의 증가는 태양광 발전시스템의 발전 단가를 낮추는 중요한 요인이다. 우리는 효율이 높은 III-V 태양전지를 제작하기 위해 일차적으로 Ge기판 위에 GaAs를 성장하고자 한다. Ge기판과 GaAs의 격자상수는 0.07%차이로 거의 일치하나 물질의 열팽창계수가 다르고 비극성인 Ge기판 위에 극성인 GaAs를 성장 시 위상불일치(Anti Phase Domain) 나타난다. 위상불일치 현상을 줄이기 위해 성장 시 온도와 V/III비율, 성장두께 등을 달리하여 성장한다. 표면의 상태가 좋아질수록 위상불일치 현상이 작으며 단일성장 보다 두 단계 과정으로 성장 했을 때 표면의 상태가 더 좋은 결과를 바탕으로[1], 20nm 이하로 얇게 seed층을 성장하고 그 위에 두꺼운 버퍼층을 성장하는 두 단계로 진행하였다. seed층의 성장온도는 $400{\sim}550^{\circ}C$, V/III 비율을 3.5~30으로 다양하게 바꿔가면서 표면의 상태를 비교하였다. 이때 버퍼층의 성장 온도와 V/III 비율은 $680^{\circ}C$, 192으로 일정하게 유지하였다. 표면은 SEM과 AFM을 통해 분석하였으며 결정질의 상태는 XRD 장비(Panalytical사)로 분석하고 광학적 특성은 LTPL(Accent Optical Technologies사)로 측정하였다. 실험의 결과는 seed층의 온도가 낮고 V/III 비율이 낮으며 성장률이 높았을 때 표면상태가 좋은 반면 버퍼층은 온도가 높고 V/III 비율이 높으며 성장률이 낮을 때 표면상태가 좋았다. seed층을 $450^{\circ}C$온도에서 V/III 비율이 3.5이고 성장률이 버퍼층에 비교하여 크게 하여 성장 했을 때 표면 거칠기가 3.75nm로 작아 표면의 상태가 좋음을 확인할 수 있었다. 두 단계 성장 시 표면의 상태는 seed층의 조건에 따라 결정됨을 알 수 있었다. 표면상태가 좋았을 때 결정상태 역시 좋았으며 성장률이 바뀜에 따라 반치폭이 42~45 arcsec의 값을 나타내었다. 광학적 특성은 10K에서 1.1512eV 밴드갭 에너지를 가지고 있어 양질의 GaAs가 성장됨을 알 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.6
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• pp.577-580
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• 2014

Indium hydroxy sulfide ($In(OH)_xS_y$) as a cadmium (Cd)-free buffer layer for $CuInGaSe_2$ (CIGS) solar cells was prepared by the chemical bath deposition (CBD) and the reaction time was optimized. The band gap energy and transmittance data alongside the thickness results from the direct observation with focused ion beam system (FIB) could be a powerful tool for optimizing the conditions. In addition, X-ray diffractometer (XRD), X-ray photoelectron microscopy (XPS), and scanning electron microscope (SEM) were also employed for the layer characterization. The results indicated that the optimum reaction time for $In(OH)_xS_y$ buffer layer deposition by CBD was 20 min at $70^{\circ}C$ under the conditions employed. At the optimum conditions, the buffer layer thickness was near 57 nm and the band gap energy was 2.7 eV. In addition, it was found that there was no XPS peak shift in between the buffer layers deposited on molybdenum (Mo)/glass and that on CIGS layer.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2024.05a
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• pp.548-549
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• 2024

본 연구는 웨어러블 디바이스 보조전력으로서 유기태양전지를 사용하기 위한 방안을 제시한다. 유기태양전지의 다층구조에서 광활성층과 금속전극 사이에 버퍼층으로서 PC70BM 층을 삽입함으로써 기대되는 전력변환효율의 향상을 소개한다. 또한 이러한 버퍼층의 두께를 조절하여 이에 대한 효과를 확인한다. 수집된 데이터를 분석하여 최적의 버퍼층 두께를 추출하고 이러한 과정에서 최대 값을 초과한 두께에서 발생하는 전력변환효율 감소 또한 확인할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.1
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• pp.93-98
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• 2017

This experiment investigated characteristic changes in a $Cu_2ZnSnS_4$(CZTS) solar cell by applying a $Zn(O_x,S_{1-x})$ butter layer with various compositions on the upper side of the absorber layer. Among the four single layers such as $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$, $Zn(O_{0.56},S_{0.44})$, $Zn(O_{0.33},S_{0.67})$, and $Zn(O_{0.17},S_{0.83})$, the $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ buffer layer was applied to the device due to its bandgap structure for suppressing electron-hole recombination. In the application of the $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ buffer layer to the device, the buffer layer in the device showed the composition of $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ because S diffused into the buffer layer from the absorber layer. The $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer, having a lower energy level ($E_V$) than a CdS buffer layer, improved the $J_{SC}$ and $V_{OC}$ characteristics of the CZTS solar cell because the $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer effectively suppressed electron-hole recombination. A substitution of the CdS buffer layer by the $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer improved the efficiency of the CZTS solar cell from 2.75% to 4.86%.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.6
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• pp.1069-1074
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• 2022

In this study, we prepared ITO thin films on the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer and investigated electrical and optical properties according to the change of SiO₂ buffer layer thickness (40~50nm). The ITO thin film fabricated on the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer exhibited a broad surface roughness with a small value ranging of 0.815 to 1.181nm, and the sheet resistance was 99.3 to 134.0Ω/sq. It seems that there is no problem in applying the ITO thin film to a capacitive touch screen panel. In particular, the average transmittance in the short-wavelength (400~500nm) region and the chromaticity (b^*) of the ITO thin film deposited on the Nb₂O₅(10nm)/SiO₂(40nm) double buffer layer showed significantly improved results as 83.58% and 0.05, respectively, compared to 74.46% and 4.28 of ITO thin film without double buffer layer. As a result, it was confirmed that optical properties such as transmittance in the short-wavelength region and chromaticity were remarkably improved due to the index matching effect in the ITO thin film with the Nb₂O₅/SiO₂ double buffer layer.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.420-421
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• 2007

본 연구에서는 유기물 발광 다이오드(OLED)의 효율을 향상시키기 위하여 버퍼층 역할을 하는 PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) : poly styrene sulfonate)의 공정조건을 확립하고 두께에 따른 전기적 광학적 특성을 조사하였다. PEDOT:PSS는 spin coating 방법으로 증착을 하였으며, 흘효과측정을 통하여 ITO기판과 유기버퍼층이 코팅된 기판의 전하운반체의 이동도와 전류-전압 특성을 조사하였다. 그리고 UV-vis spectrometer를 이용하여 광투과도, 굴절률, 밴드갭을 측정하였고 SEM을 이용하여 시료의 표면도 관찰하였다. 유기물 버퍼층(PEDOT:PSS)의 두께가 얇을수록 정공의 이동도가 향상됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.1
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• pp.1-6
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• 2020

In this research, 50 nm thick AlN thin films were deposited on the patterned sapphire (0001) substrate by using HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) system and then epitaxial layer structure was grown by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition). The surface morphology of the AlN buffer layer film was observed by SEM (scanning electron microscopy) and AFM (atomic force microscope), and then the crystal structure of GaN films of the epitaxial layer structure was investigated by HR-XRC (high resolution X-ray rocking curve). The XRD peak intensity of GaN thin film of epitaxial layer structure deposited on AlN buffer layer film and sapphire substrate was rather higher in case of that on PSS than normal sapphire substrate. In AFM surface image, the epitaxial layer structure formed on AlN buffer layer showed rather low pit density and less defect density. In the optical output power, the epitaxial layer structure formed on AlN buffer layer showed very high intensity compared to that of the epitaxial layer structure without AlN thin film.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.193-194
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• 2009

마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 투명 Polyimide 기판과 ITO 박막 사이에 다양한 두께의 $CeO_2$ 버퍼층을 증착 후 기계적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. $CeO_2$ 버퍼층의 두께가 증가함에 따라서 degassing 현상의 감소로 인해 전기적 특성의 개선 및 부착력의 증가를 확인할 수 있었으며, 5nm 두께의 $CeO_2$ 버퍼층이 삽입된 ITO/$CeO_2$ 박막에서 가장 우수한 기계적 특성을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.27 no.3
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• pp.82-86
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• 2017

The IrMn based GMR-SV films with three different buffer layers were prepared on Corning glass by using ion beam deposition and DC magnetron sputtering method. The major and minor magnetoresistance curves for three different buffer layers beneath the structure of NiFe(15 nm)/CoFe(5 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(5 nm)/NiFe(7 nm)/IrMn(10 nm)/Ta(5 nm) at room temperature have shown different magnetoresistance properties. When the samples were annealed at $250^{\circ}C$ in vacuum, the magnetoresistance ratio, the coercivity of pinned ferromagnetic layer, and the interlayer coupling field of free ferromagnetic layer were enhanced while the exchange bias coupling field did not show noticeable changes.