• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330-332
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• 2013

소 분위기에서 플라즈마 표면 처리의 경우 기판 표면에 존재하는 수소와 탄소 유기물들이 산소와 반응하여 $H_2O$와 $CO_2$ 등으로 제거되며 표면에 오존 결합을 유도하여 표면 에너지를 증가시키는 것으로 알려져 있다. ZnO 나노구조물을 성장시키는 방법으로는 MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposited), PLD (Pulsed Laser Deposition), VLS (Vapor-Liquid-Solid), Sputtering, 습식화학합성법(Wet Chemical Method) 방법 등이 있다. 그중에서도 습식화학합성법은 쉽게 구성요소를 제어할 수 있고, 저비용 공정과 낮은 온도에서 성장 가능하며 플렉서블 소자에도 적용이 가능하다. 그러므로 본 연구에서는 플라즈마 표면처리에 따라 표면에너지를 변화하여 습식화학합성법으로 성장시킨 ZnO nanorods의 밀도를 제어하고 photolithography 공정 없이 패터닝 가능성을 유 무를 판단하는 연구를 진행하였다. 기판은 Si wafer (100)를 사용하였으며 세척 후 표면에너지 증가를 위한 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 분위기 가스는 Ar/$O_2$를 사용하였으며 입력전압 400 W에서 0, 5, 10, 15, 60초 동안 각각 실시하였다. ZnO nanorods의 seed layer를 도포하기 위하여 Zinc acetate dehydrate [Zn $(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O$, 0.03 M]를 ethanol 50 ml에 용해시킨 후 스핀코팅기를 이용하여 850 RPM, 15초로 5회 실시하였으며 $80^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. ZnO rods의 성장은 Zinc nitrate hexahydrate [$Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 0.025M], HMT [$C6H_{12}N_4$, 0.025M]를 deionized water 250 ml에 용해시켜 hotplate에 올리고 $300^{\circ}C$에서 녹인 후 $200^{\circ}C$에서 3시간 성장시켰다. ZnO nanorods의 성장 공정은(Fig. 1)과 같다. 먼저 플라즈마 처리한 시편의 표면에너지 측정을 위해 접촉각 측정 장치[KRUSS, DSA100]를 이용하였다. 그 결과 0, 5, 10, 15, 60 초로 플라즈마 표면 처리했던 시편이 각각 Fig. l, 2와 같이 $79^{\circ}$, $43^{\circ}$, $11^{\circ}$, $6^{\circ}$, $7.8^{\circ}$로 측정되었으며 이것을 각각 습식화학합성법으로 ZnO nanorods를 성장 시켰을 때 Fig. 3과 같이 밀도 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 기판의 표면에너지를 제어하여 Fig. 4와 같이 나타나며 photolithography 공정없이 ZnO nanorods를 패터닝을 할 수 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 표면 처리를 통하여 표면에너지의 변화를 제어함으로써 ZnO nanorods 성장의 밀도 차이를 나타냈었다. 이러한 저비용, 저온 공정으로 $O_2$, CO, $H_2$, $H_2O$와 같은 다양한 화학종에 반응하는 ZnO를 이용한 플렉시블 화학센서에 응용 및 사용될 수 있고, 플렉시블 디스플레이 및 3D 디스플레이 소자에 활용 가능하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.225-228
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• 2005

본 연구에서는 장잔광성 $SrAl_2O_4:Eu^{2+},\;Dy^{3+}$ 단결정을 베르누이법으로 성장시켰다. 성장된 $SrAl_2O_4:Eu^{2+},\;Dy^{3+}$ 단결정은 지름이 5 mm, 길이는 55 mm이다. 상온(300 K)과 저온(15 K)에서 각각 photoluminescence를 측정한 결과, 상온에서는 ${\lambda}=526nm$에서만 나타났으나, 저온에서는 454nm 영역과 526nm 영역에서 발광피크를 나타내었다. 이는 형광도료로 사용되는 분말과 유사한 결과이다. 결정성장 시 적외선 광고온계로 녹는점을 측정한 결과는 $1968^{\circ}C$였다. 결정을 성장시키는 최적의 조성은 $SrCO_3:Al(OH)_3:Eu_2O_3:Dy_2O_3$ = 1 : 2 : 0.015 : 0.02이고 $H_2:O_2$의 혼합비는 약 4 : 1이다. 성장속도는 시간당 5mm이다. 성장된 단결정의 결정구조는 XRD로 측정하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-12
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• 1997

본 연구에서는 용액성장법에 의해 양자 입자로 구성된 CdS 박막을 슬라이드 유리기 판위에 성장시키고 이들의 구조적 광학적 특성에 대하여 연구하였고 이들 결과를 토대로 용 액성장법으로 성장된 CdS 박막의 양자 사이즈 효과에 대하여 연구하였다. 성장시간은 1, 3, 10, 20분이었고 성장온도는 75$^{\circ}C$였다. X-선 회절 분석결과 본 연구에서 합성된 CdS 박막은 hexagonal상의 결정구조를 갖는 것으로 나타났고 성장시간에 따라 막의 투께는 61~195nm, 입자사이즈는 8.5~22.5nm로 나타났다. 광에너지 변화에 따른 투과도 측정결과 본 연구의 CdS 시료는 성장시간에 따라 에너지 밴드갭이 2.43~2.51 eV로 나타나서 벌크 CdS의 에너 지 밴드갭인 2.42 ev보다 높은 에너지 밴드갭을 갖게 되어 양자 사이즈 효과에 의한 blue shift 현상이 용액성장법에 의해 합성된 CdS 시료에도 존재한다는 것이 밝혀졌다 그리고 이 같은 용액성장법으로 성장된 CdS에 대해 최초로 수행된 Raman 산란 실험결과 이성장방법 으로 성장된 CdS에는 1TO, E2, 1LO 포논 모드가 존재함을 알수 있었고 또한 입자 사이즈 감소에 의한 1LO포논 모드의저주파수 shift 현상 즉 포논 모드의 softening 현상이 있음이 밝혀졌고 softening은 최대6.2%까지 발생하였다. 이와같은 높은 softening은 본연구의 CdS 박막 내 양자 입자의 입도가 작은것에 기인하는 것으로 밝혀졌다. 또한 본 CdS 시료의 양 자 사이즈 효과의 결과로 1TO 포논도 나타났는데 이 1TO 포논과 E2 포논의 Raman shift 는 성장시간 즉 막의 두께와는 무관한 것으로 나타났다.행렬모형(二重比例行列模型)을 이용하여, 산업구조의 변화로 인한 직업별 인력수요 변화가 충분히 고려되도록 하였다. 전망의 결과에 따르면 향후 우리 경제는 지식기반경제(knowledge-based economy)로 이행하고 있다고 볼 수 있다. 우선 산업구조면에서 지식집약적산업으로의 구조조정이 일어나게 되고 이에 따라 산업별 취업구조에서도 고기술산업의 취업준비중이 급속히 증가하게 된다. 직업별 취업분포에 있어서도 전문기술직 행정관리직 등의 고숙련 사무직의 비중은 크게 증가하는 반면 생산관련직과 농림어업직의 비중은 감소하게 된다. 이처럼 경제가 지식집약화되어 감에 따라 고학력자에 대한 수요는 지속적으로 증가하지만 현재 적절한 인력양성과 공급이 이루어지지 않고 있어 향후 기술이나 기능에 따른 수급부일정(需給不一政)(skill mismatch)현상이 매우 심해질 것으로 보인다. 따라서 앞으로의 인력정책에서 가장 주안점을 두어야 할 부분은 첨단기술산업과 관련된 인력의 양성에 있다고 하겠다.2시간까지 LPDG용액은 MEC용액보다 비교적 나은 회복을 보였고 재관류 3일과 7일의 폐기능 평가에서 두 용액 모두에서 폐기능의 점차적 소실을 보였으며 이는 병리조직검사에서 보듯이 폐혐에 의한 외적인 요소라고 생각되며 따라서 LPDG용액은 허혈재관류손상 방지 및 급성폐렴 등 염증을 잘 관리한다면 20시간 이상 LPDG용액의 안전한 폐보존의 가능성 을 얻을 수 있었다.ic 형태로 외래유전자가 발현되었지만 대조구에서 87.0% (26/30개) 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보인 반면, G418 처리구에서는 모든 배반포기가 $\beta$-Gal 활력을 보였다 (P<0.05). 그러나 대조구 및 G418 처리구의 ICM

• 한국진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.122-129
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• 1994

MWPECVD법으로 CH3CHO-H2 계와 CH4-H2-O2 계로부터 Si 기판 위에 다이아몬드박막을 성장 시키고 성장된 박막을 SEM XRD 및 Raman 분광기로 평가하고 박막과 입자의 성장률을 조사하였다. 마이크로 판전력 950W 반응관압력 80torr 수소유량 200sccm 기판온도 95$0^{\circ}C$ 및 CH3CHO농도 3.5%로 5시간 성장시킨 다이아몬드의 박막성장율은 $4mu$m/hr가 되어고 12%$960^{\circ}C$로 Si기판 위에 5시간 성장시킨 다이아몬드의 박막성장율은 3.2$\mu$m/hr가 되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제13권5호
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• pp.205-210
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• 2003

스컬법에 의해 alexandrite-like cubic zirconia 단결정을 성장 시켰다. 스컬용융시 R.F generator는 35 ㎾, 2 MHz 였다. 단결정들은 전이금속이온인 Pr을 1 또는 1.5 wt%와 Nd를 0.5 또는 l wt%를 함께 첨가하여 성장시켰으며, 성장 후0.25 mm의 slice와 12 mm의 round brilliant cut으로 연마하였다. 연마석은 공기중 또는 질소분위기에서 $1000^{\circ}C$에서 2시간 열처리하였으며 optical absorption spectra($\lambda$ = 400∼700 nm)를 얻었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권2호
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• pp.75-78
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• 2009

PBN 도가니를 이용하여 Si이 도핑된 GaAs 단결정을 수직경사 응고법으로 성장시켰다. PBN 도가니에 산화막인 $B_{2}O_{3}$의 양을 $0{\sim}0.2wt%$ 범위에서 변화시키면서, 성장 후 캐리어 농도를 측정하였다. $B_{2}O_{3}$ 첨가량이 증가함에 따라, 초기 0.1 정도의 Si 도판트의 편석계수는 0.01 부근까지 급격히 감소하고, 동시에 캐리어 농도도 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 성장도중 도판트인 Si이 $B_{2}O_{3}$과 반응하며 도너인 Si 양을 감소시키며, 동시에 억셉터인 B 양을 증가시키기 때문으로 보인다. 한편 PBN 도가니 내면에 얇은 유리질의 $B_{2}O_{3}$층 형성이 용이한 고온 산화막 처리가 결함감소에 효과적임을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권2호
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• pp.63-67
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• 2002

부유대역법을 이용하여 직경 Langasite 단결정을 Ar과 $O_2$가 혼합된 가스의 분위기에서 성장시켰으며, 그때 성장속도는 각각 1.5 mm/hr, 회전속도는 15rpm이었고, 성장된 결정은 투명한 짙은 오렌지색을 가졌다. 성장된 결정은 c 축 방향으로 성장되었으며, 길이 방향의 조성변동이 없이 성장한 것을 확인할 수 있었고, 성장된 결정은 $La_{3.10}Ga_{4.73}Si_{1.17}O_{14}$의 조성을 가지고 있었다. 500nm 부근의 흡수밴드는 성장된 결정의 오렌지빛과 관계가 있는 것을 확인할 수 있었으며, 계산된 Langasite의 활성화에너지는 0.23eV이었고, $300^{\circ}C$ 이상의 온도에서 PTC의 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.70-70
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• 1999

현재 TFT-LCD에서 주류를 이루고 있는 a-Si 으로는 SXGA급 이상의 LCD를 구현하는 데 그 자체 이동도(0.4~1.0cm2/Vs)의 한계 때문에 poly-Si(100~300cm2/Vs)을 사용하지 않을 수 없다. Poly-Si을 성장시키는 방법으로는 PECVD 방법, SPC 방법, Laser Annealing 방법등이 있으나 아직 이 모든 방법으로는 성장박막의 질, 즉 이동도, 균일성 등이 만족스럽지 못하다. 그 중에서 Laser Annealing 방법으로 저온에서 가장 좋은 막질을 얻고 있으나 균일성 및 생산성 향상면에서 여려움이 제기되고 있다. 따라서 차세대 TFT-LCD의 핵심소재인 poly-Si을 저온에서 유리기판위에 양질의 박막으로 성장시킬 수 있는 박막성장법이 절실하다. 본 연구에서 사용된 실리콘 이온 증착법은 Sidl 이온 상태로 직접 증착되므로 이온 에너지가 직접 결합에 기여하게 되고 동시에 이온 에너지는 전기적으로 제어되므로 박막 형성에 필요한 정정 에너지를 공급할 수 있다. 따라서 종래의 열에너지만을 이용한 방법보다 훨씬 낮은 온도에서 박막을 성장시킬 수 있었다. 3kV의 Cs+에 의해 sputter 된 Si beam- 에너지를 20~100eV, Si- flux를 약 4$\mu$A.cm2로 조절하며, 기판온도 300~45$0^{\circ}C$에서 각각 제조하였다. 30$0^{\circ}C$, 20~50eV에서 poly-Si임을 XRD 분석으로 확인 할 수 있었다.

• 한국결정학회지
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• 제7권2호
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• pp.183-190
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• 1996

수열법을 이용하여 은(Ag)이 내장된 고온고압용 autoclave에서 KOH를 광화제로 하여 ZnO 단결정을 성장하고, LiOH 및 NH4OH의 첨가에 따른 결정외형의 변화에 대해 고찰하였다. 성장된 단결정은 연한 녹색을 띠고 있었으며 최대크기는 30×30×20mm3였다. KOH 광화제에 1.0-2.0M의 LiOH를 첨가하면 (0001)면의 flaw의 수가 감소하였다. 또한 NH4OH를 첨가한 결과 Vc/Va(c 축의 방향의 성장속도/a축 방향의 성장속도)가 증가함을 확인하였고, 이 방법을 응용하여 판상형의 종자결정 대신 침상형의 종자결정으로도 등방주상(Equant hexagonal prism)형의 ZnO 단결정을 성장할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.117-117
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• 1999

최근 광소자와 더불어 발전과 더불어 고효율의 새로운 광소자에 대한 수요가 증가되고 있다. ZnO는 이러한 특성을 가진 재료중에 한가지로서 최근 들어 그 가능성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 상온에서 exciton binding energy가 다른 재료보다 큰 60meV로 고효율의 blue, UV 발광이 가능한 재료로 알려져 있다. 본 연구에서도 광소자로서 ZnO를 활용하기 위해서 RF magnetron sputtering법을 이용하기 위하여 광특성의 향상에 목적을 두고 연구하였다. ZnO 박막은 RF magnetron sputtering법을 이용하여 sapphire (0001) 기판위에 성장시켰다. RF power는 60W에서 120W까지 변화시켰고 박막의 성장온도는 55$0^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$로 변화시켰으며, 박막의 성장시간은 60분, ZnO target과 기판과의 거리는 4.5cm로 하여 성장시켰다. 성장된 ZnO 박막은 XRD $\theta$-rocking scan 측정을 통해서 박막의 C-축 배향성과 RBS channeling를 이용하여 ZnO 박막의 epitaxial 성장 정도를 측정하였다. 박막의 상온 발광 특성은 He-Cd laser를 사용한 photoluminescence spectra로 측정하였다. 또한 표면의 morphology는 atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였으며 transmission electron microscopy(TEM)을 사용하여 ZnO박막의 단면적을 관찰함으로서 grain의 성장과 광특성 및 결정성과의 영향에 대해서 연구하였다. ZnO 박막의 성장온도 55$0^{\circ}C$에서 RF power를 60W에서 120W까지 변화시킬 경우 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.157$^{\circ}$에서 0.436$^{\circ}$까지 변화하였고 80W에서 최소값을 가졌으며 in-plain에 대한 XRD 측정 결과 ZnO 박막의 성장은 sapphire 기판에 대해서 30$^{\circ}$회전되어 성장된 것으로 알 수 있었으며 이는 ZnO [100]∥ Al2O3[110]의 관계를 갖는다는 것을 나타낸다. 광특성의 측정 결과인 PL peak의 반치폭은 133.67meV에서 89.5meV까지 변화함을 알 수 있었고 80W에서 최대값을 가졌으며 이는 RF power의 변화에 따른 결정성의 변화와는 반대되는 현상임을 알 수 있었다. 그러나 성장온도 $600^{\circ}C$일때에는 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.129$^{\circ}$로 결정성이 우수한 박막임을 확인할 수 있었고 PL peak의 반치폭 또한 Ar과 O2의 비율에 따라 76.32meV에서 98.77meV로 광특성도 우수한 것으로 나타났다. RBS channeling 결과 55$0^{\circ}C$에서는 $\chi$min값이 50~60%였으나 $600^{\circ}C$일 때에는 $\chi$min값이 4~5%로 박막이 epitaxial 성장을 하였다는 것을 알 수 있었다. 결정성과 광특성과의 연관성을 알아보기 위해 TEM을 이용한 박막의 cross section image를 관찰한 결과 광특성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XRD분석 결과에서처럼 C-축배향성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 RF magnetron sputtering 법으로 광특성이 우수한 양질의 ZnO박막 성장이 가능하였다는 것을 알 수 있었으며 광소자로써의 가능성을 확인 할 수 있었다.