• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.370-370
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• 2011

I-III-IV2족의 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 3단계(three-stage) 동시증발공정을 통하여 약 19.9%의 최고의 효율을 보유하고 있다. 3단계 공정에 있어 IV2족 Se의 증발 속도 또는 증착압력은 우선 배향성 제어 및 표면 미세구조 영향 등에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 CIGS 박막 합성을 위한 3단계 공정에서 각 단계별 Se 분압의 변화를 주어, 각 공정 단계에서 Se 분압의 변화가 CIGS 박막의 미세구조 및 셀 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 3단계 공정에서 Cu, In, Ga 분압은 고정시키고, Se 분압의 크기 순서대로 1, 2, 3으로 변화시켜 CIGS 박막을 제조하였다. 이 박막의 미세구조, 특히, 우선 배향성, 표면의 기공, 결정성을 제어 하기 위하여 3단계 공정에서 1st stage 이후 Se 분압을 증가시키는 방법($3{\rightarrow}1$, $2{\rightarrow}1$)과 1st stage 이 후 Se 분압을 감소시키는 방법($1{\rightarrow}3$, $1{\rightarrow}2$)을 적용하여 비교하였다. 그 결과 3단계에서 1st stage 이후 Se 분압을 증가시킴으로써 (220)/(204)의 우선 배향성을 촉진시키며, 결정성을 개선하였고, 1st stage 이후 Se 분압을 감소시킴으로써 CIGS 박막 표면의 기공을 제거하고, 결정성을 향상시켰다. 이렇게 1st stage이 후 Se 분압을 증가시킴으로써 (220)/(204)의 우선 배향성의 촉진과 결정성 개선은 단락 전류(Jsc)를 증가시켰으며, 1st stage 이후 Se 분압을 감소시킴으로써 CIGS 박막 표면의 기공을 제거와 결정성 개선은 개방전압(Voc)의 증가효과를 가져왔다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.155-155
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• 2011

반도체 양자링은 양자점과 같이 효율이 높은 광학 소자 및 전자 소자에 응용 가능할 뿐 아니라, 양자점과는 다른 흥미로운 현상 연구가 가능하기 때문에 지속적으로 연구되고 있는 양자 구조이다. 특히, 반도체 양자링은 다양한 양자 구조를 형성하기 위한 기초 구조로 사용될 수 있으므로, 반도체 양자링 구조의 형성 메카니즘을 연구하는 것 또한 중요하다. 본 연구에서는 Molecular Beam Epitaxy (MBE)를 이용하여 N-type (100) GaAs 기판 위에 GaAs 양자 구조를 형성하였다. As4 분압의 영향, 즉 3-5 ratio가 표면 양자 구조 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 3족과 5족을 분리하여 성장하는 전형적인 성장 방식인, droplet epitaxy mode를 사용하였다. 성장 온도, Ga metal droplet 밀도 등의 조건을 고정하고 Arsenic 분압을 1e-5 torr부터 3e-8 torr로 감소시켰을 때 표면 이미지를 AFM과 SEM으로 관찰하였다. As4 분압이 1e-5 torr일 때 양자점의 표면 형상을 보여주다가 As4 분압을 줄여갈수록 양자점의 크기가 증가하면서 As4 분압 1e-6 torr에서는 SEM 이미지 상으로도 분명한 양자링을 관찰할 수 있었다. 특히 주목할 것은 As4 분압 1e-6 torr에서 더 줄여갈수록 양자링 중앙 부분의 낮은 부분이 점점 넓어졌다는 점이다. 이것은 As4 분압 1e-6 torr 이상의 조건이 As4와 Ga atom이 결합하여 GaAs 양자점을 형성하는데 적절한 3-5 ratio의 조건인 반면, 그보다 적은 As4 분압에서는 As4와 결합하지 못한 Ga atom의 표면 migration에 의한 driving force로 인해 양자링이 형성되었다고 추측할 수 있다. 이렇게 형성된 양자링을 열처리 후 macro-PL 측정을 통해 광학적 특성을 보고자 하였다. 그 결과 같은 조건에서 열처리되어 PL 측정한 양자점의 에너지에 비해 peak position이 blue shift한 것을 볼 수 있었다. 이것은 As4를 제외한 같은 조건에서 성장된 양자 구조에서 양자링의 경우 양자점에 비해 그 높이가 낮음을 추측해 볼 수 있다. 양자 구조의 모양과 광학 특성의 관계를 밝히기 위해 추후 추가 측정 및 분석이 필요할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.80-80
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• 2011

본 연구에서는 flexible 광전소자에 응용이 가능한 투명전극을 위해 polyethersulfone (PES) 기판 위에 GaZnO (GZO) 박막을 마그네트론 스퍼터 법으로 증착하였다. 박막 증착 중 Ar 분압의 변화가 박막의 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해, 스퍼터 반응시 chamber내 Ar 분압을 10 sccm~50 sccm 범위에서 변화를 주었다. 박막이 증착된 후 GZO/PES 시료의 광학적 투과율을 측정한 결과 가시광 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 보이고 있었다. 이때 광학적 투과율은 Ar 분압의 변화에는 영향을 받고 있지 않은 것으로 분석되었다. 시료의 표면을 주사전자현미경 분광법으로 분석한 결과 Ar 분압이 증가 할수록 GZO grain 크기가 감소하여 그 조밀도가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 x-ray 회절 스펙트럼에서는 ZnO (002) peak의 세기가 증가함을 확인하였고, 이에 반하여 $ZnGa_2O_4$의 (311) peak의 세기는 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 한편 제작된 시료의 전기적 특성을 분석한 결과 Ar 분압의 증가에 따라 비저항이 약 $7.5{\times}10^{-3}{\Omega}cm$ 까지 감소하는 경향을 보였다. 이는 Ar 분압이 증가할수록 Ar-plasma enhancement 효과로 GZO의 결정학적 특성이 향상되면서 GZO의 전기전도 특성을 저해 하는 insulating $ZnGa_2O_4phase$의 형성을 억제하였기 때문인 것으로 해석된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.243.1-243.1
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• 2013

본 연구에서는 산소 분압과 열처리 온도에 따른 ITZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성 향상을 목적으로 실험을 진행하였다. 1) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 가변($O_2/(Ar+O_2)$ 30~40%), 열처리 온도 고정($350^{\circ}C$)과 2) ITZO 박막 증착 시 산소 분압 고정(30%), 열처리 온도($200{\sim}400^{\circ}C$)를 가변하여 실험을 진행하였다. 두 실험 모두 특성향상을 위해 산소 분위기에서 열처리를 진행하였다. 산소의 분압이 증가할수록 산소 빈자리를 채우면서 전자 농도가 감소하여 채널 전도 효과가 줄어들면서 Hump 현상이 발생하였고, 스윙이 증가, 문턱 전압이 음의 방향으로 이동하였다. 이에 $O_2/(Ar+O_2)$)의 30%에서 30%일때, 문턱전압은 1.98 V, 전계 효과 이동도는 28.97 $cm2/V{\cdot}s$, sub-threshold swing은 280 mv/dec, on-off 비율은 ~107로 가장 우수한 전기적 특성을 보였다. 또한 열처리 온도 가변 시 $400^{\circ}C$에서 전계 효과 이동도는 28.97 $cm^2/V{\cdot}s$로 $200^{\circ}C$의 전계 효과 이동도는 11.59 $cm^2/V{\cdot}s$에 비해 약 3배 증가하였고, 소자의 스위칭 척도인 sub-threshold swing은 약 180 mv/dec 감소하였다. 문턱 전압은 0.97V, on-off ratio는 약 107을 보였다. 동일한 산소 분압의 분위기에서 $400^{\circ}C$ 열처리 시 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 저온 공정으로 인한 플렉서블 디스플레이 투명 디스플레이 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.299-299
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• 2012

투명전도산화물 박막은 디스플레이, 태양전지, 압전소자 등 다양한 응용분야에 많이 이용되고 있는 소재이다. 그 중에서 현재 산업에서 활용 빈도가 높은 투명전도막의 재료는 ITO를 기반으로 하는 물질이다. 하지만 인듐의 높은 생산단가와 플라즈마 노출시 열화로 인한 문제점 때문에 기존의 ITO를 대체하기 위한 새로운 재료에 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 ITO 대체 물질 중의 하나인 ZnO 박막에 대해서 증착환경변화에 따른 물성변화를 조사하였다. 먼저 대기중에서 안정화된 ZnO 박막을 얻기 위해서 인(P) 2% 첨가된 ZnO 세라믹을 고상반응법으로 제작하고, 펄스레이저 증착법을 이용하여 Al2O3(0001)기판에 산소분압을 30~150 mTorr로 변화를 주어 P-ZnO 박막을 제작하였다. 이 때 증착온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였다. X선 회절 결과로부터 산소분압에 상관없이 ZnO (002)방향으로 증착되었다. 하지만 결정립의 크기는 산소분압이 증가하면서 줄어들고, ZnO (002)피크로부터 얻어진 격자상수(c-축)는 벌크 값에 가까워짐을 알 수 있었다. 하지만 P첨가로 인해서 박막의 격자상수는 순수한 ZnO 벌크 값 보다 큰 것으로 알 수 있다. 산소분압 변화에 따른 P-ZnO 박막의 산화 상태는 X-선 광전자 분광기를 이용하여 측정하였다. 그 결과 산소 core-level의 스펙트럼은 자연산화, 산소 vacancy, Zn-O 결합으로 구성되어짐을 알 수 있었다. 산소분압이 증가하면 Zn-O 결합은 증가하지만 산소 vacancy는 감소함을 알 수 있었다. 전기적 특성 결과 P-ZnO 박막은 30 mTorr에서는 n형 반도체 특성, 100 mtorr에서 p형 반도체의 특성이 나타내었고, 산소분압이 증가하면 다시 n형 반도체 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 광학적 특성 결과 P-ZnO 박막은 산소분압에 상관없이 가시광선 영역에서 80%이상의 투과율을 나타내었으며, 산소분압이 증가할수록 에너지 갭이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2023.11a
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• pp.351-352
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• 2023

동물용 고압산소치료 시 산소를 통한 가압은 이미 있는 공기를 제거하고 산소로 대치시키는데 효율성이 떨어져서 100%에 가까운 산소분압을 구현하는데 어려움이 있고, 그 방법도 표준화되지 않았다. 따라서 어떠한 방식의 산소가압이 신속하고 효율적으로 100%에 가까운 산소분압을 구현할 수 있는지에 대한 방안을 개발하고 표준화할 필요가 있다. 동물용 고압산소치료를 활용한 동물실험이나 동물의 치료 중 가압 단계에서 간헐적 환기 방법이 더 신속하게 100%에 가까운 산소 분압을 보이므로 향후 표준 지침 개발을 위한 중요한 기반 연구와 제안으로 활용 가능하다. 이는 재난 기반으로의 고압산소챔버의 활용을 위한 기초 자료가 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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• pp.221-225
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• 2010

본 연구에서는 제한된 온도 영역에서 보통 정밀 온도 측정 소자로 많이 쓰이는 NTC 써미스터를 사용하여 전압 분배 회로(voltage divider circuits)를 구성하였다. 분압 저항이 온도측정 해상도에 미치는 영향을 분석하고, 회로의 분압 저항을 결정하는 방법으로서 측정하고자 하는 온도 구간의 최대 온도와 최저 온도의 NTC 써미스터 저항 값을 조화평균을 사용하여 분압 저항(divider resistance)으로 사용하였다. 선택한 분압 저항이 이상적인 저항인지에 대하여 조화평균으로 계산한 분압 저항과 대조군 저항으로 전압 분배 회로를 병렬로 구성하였다. 센서들을 항온조 넣어 설정온도($50^{\circ}C$, $70^{\circ}C$, $90^{\circ}C$)에서 각각의 온도를 측정한 후 측정 데이터의 표준편차를 구하여 평균 온도 분해능을 비교 하는 실험을 하였다. 실험결과 측정온도 구간의 최대 온도와 최소 온도에서의 NTC 써미스터 저항 값을 조화평균으로 계산한 분압 저항 값이 대조군 저항에 비해 설정온도에서 보다 높은 평균 온도 분해능(sensing resolution)을 보였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.6 no.3
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• pp.406-414
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• 1996

We studied the phase formation and the effect of electrical properties of PZT thin films with changing the oxygen partial pressure in cooling after deposition of PZT thin film by reactive sputtering method. The roughness of thin film increased with decreasing the oxygen partial pressure in cooling due to the evaporation on the surface ofthin films and the grain size was not changed very much. The hysteresis property of PZT thin film was improved toward having a good squareness with increasing the cooling oxygen partial pressure. We observed the decrease of remanent polarization, retained polarization and coercive field with decreasing the oxygen partial pressure. Dielectric constant decreased gradually and internal bias field increased in the measurement of dielectric constant-voltage property with decreasing cooling oxygen partial pressure. We observed the increase of nonswitched polarization in the measurement of field accelerated retention and the decrease of nonswitched polarization with increasing the bias time.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.3
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• pp.204-210
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• 2008

ZnO thin films were grown on a glass by RF sputtering system with RF power 100W and oxygen partial pressure of $0%{/sim}30%$. Elliptic constants were measured by using a phase modulated spectroscopic ellipsometer and analyzed with the Tauc-Lorentz dispersion formula and best fit method in the range of 1.5 to 3.8eV. Also, scanning electron microscope(SEM) was used for the analysis of surface crystallization condition. From elliptic constants spectra, optical constants, thickness and roughness of ZnO films were evaluated. Total thickness of ZnO films obtained by ellipsometry showed good agreement with SEM data. It was found that the grain size of the films were getting smaller with increasing oxygen partial pressure. Band-gap of ZnO films increase with the oxygen partial pressure. These findings clearly indicate that optical properties of ZnO films are strongly dependent on the oxygen partial pressure. It could be explained that increasing the oxygen partial pressure induced high crystalline imperfection in the ZnO films.

• Journal of Chest Surgery
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• v.35 no.10
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• pp.712-723
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• 2002

Substantial alterations in cerebral blood flow(CBF) are known to occur during cardiopulmonary bypass(CPB). Many investigators have speculated that these changes may be responsible for both minor and major cerebral damages after CPB. More recently, these changes in CBF have been observed to be intimately related to the arterial carbon dioxide tension(Pa$CO_2$) maintained during CPB. The present study was prospectively designed to investigate the clinical effects of normocapnic and hypercapnic CPB on the cerebral oxygen metabolism in cardiac surgery Material and Method: Thirty-six adult patients scheduled for elective cardiac surgery were randomized to either normocapnic group (Pa$CO_2$35~40 mmHg, n＝18) or hypercapnic group(Pa$CO_2$, 45~55 mmHg, n＝18) with moderately hypothermic nonpulsatile CPB(nasopharyngeal temperature of 29~3$0^{\circ}C$). In each patient, middle cerebral artery blood flow velocity( $V_{MCA}$), cerebral arteriovenous oxygen content difference (C(a-v) $O_2$), cerebral oxygen extraction(COE), cerebral metabolic rate for oxygen(CMR $O_2$), cerebral oxygen transport( $T_{E}$ $O_2$), $T_{E}$ $O_2$/CMR $O_2$ ratio, cerebral desaturation(internal jugular bulb blood oxygen saturation $\leq$ 50%), and arterial and jugular bulb blood gas were evaluated throughout the operation. Postoperative neuropsychologic complications were assessed in all patients. All variables were compared between the two groups. Result: VMCA(169.13 $\pm$ 8.32 vs 153.11 $\pm$8.98%), TE $O_2$(1,911.17$\pm$250.14 vs 1,757.40$\pm$249.56), $T_{E}$ $O_2$,/CMR $O_2$ ratio(287.38$\pm$28.051 vs 246.77$\pm$25.84), $O_2$ tension in internal jugular bulb (41.66$\pm$9.19 vs 31.50$\pm$6.09 mmHg), and $O_2$saturation in internal jugular bulb(68.97$\pm$10.96 vs 58.12$\pm$12.11%) during CPB were significantly lower in normocapnic group(p＝0.03), whereas hypercapnic group had lower C(a-v) $O_2$(3.9$\pm$0.3 vs 4.9$\pm$0.3 mL/dL), COE(0.3$\pm$0.03 vs 0.4$\pm$0.03), CMR $O_2$(5.8 $\pm$0.5 vs 6.8$\pm$0.6), and arterial blood pH(7.36$\pm$0.09 vs 7.46$\pm$0.07, p＝0.04) during CPB. Hypercapnic group had lower incidence of cerebral desaturation than normocapnic group(3 vs 9 patients, p=0.03). Duration of the neuropsychologic complication(delirium) were shorter in hypercapnic group than in normocapnic group(36 vs 60 hrs, p＝0.009). Conclusion: These findings suggest that hypercapnic CPB may have salutary effects on the cerebral oxygen metabolism and postoperative neurologic outcomes in cardiac surgery.surgery.