• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.3-3
• /
• 2008

21 세기 제 3의 산업혁명을 가져올 것으로 기대되는 나노기술(NT), 정보기술(IT), 바이오기술(BT)은 전 세계 과학자들의 마음을 사로잡고 있다. 이 가운데 나노기술은 전자산업에 응용시 그 기대효과는 우리가 상상하는 이상의 것이라 예상하고 있다. 나노기술에 특히 관심을 가지는 이유는 물질이 마이크로미터 크기로 작아져도 벌크 물질의 물리적 특성이 그대로 유지되지만, 나노미터 크기가 되면서 우리가 경험하지 못했던 새로운 물리적 특성들이 발현되기 때문이다. 그 특성에는 양자구속효과, Hall-Petch 효과, 자기효과 등이 있다. 나노기술의 구현은 양자점과 같은 영차원 나노입자, 나노와이어, 나노막대, 나노리본 등과 같은 직경이 100nm 이하의 일차원 구조의 나노물질 및 나노박막과 기타 100nm 이하의 나노구조물들이 사용된다. 현재 일차원 구조를 이용한 전자디바이스화 연구는 결정성장을 정확하게 조절하는 합성기술 합성된 일차원 나노물질의 물리적 특성을 지배하는 각종 파라미터들과 물리적 특성들과의 상관관계 정립, 나노와이어를 이용한 Bottom-up 방식에 의한 조립기술 확보를 위해 활발히 진행 중이다. 하지만 나노구조의 특성을 확인하는 형태의 연구일 뿐, 실제 디바이스화에는 여전히 많은 과제를 안고 있다. 본 연구에서는 산화아연을 기반으로 한 고품위 능동형 산화물 나노구조의 다양한 성장방법 및 물성 평가에 대해 연구하였다. 성장장비로는 MOCVD와 스퍼터링을 이용하여 대면적 균일 성장을 이룰 수 있었다. 특히 실제 광전소자에 응용요구에 알맞은 Bottom-up 방식에 의한 수직성장 기술, 길이/직경 비 향상 기술, 결정성 향상 기술, 저온성장 기술, Dimension 조절 기술 Interfacial layer 제거 기술 등을 중점적으로 연구하였다. Dimension 조절 기술로 p-Si 기판위에 성장된 나노 LED에서는 밝은 emission을 관찰하였으며, 세계에서 최초로 스퍼터링을 이용하여 4인치 웨이퍼에 대면적 수직 성장하였다. 최근에는 선택적 삼원계 씨앗층을 이용한 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 Interfacial layer 없이 수직으로 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.66-72
• /
• 2012

The findings of ferromagnetic superconductor have attracted much attention not only for fundamental research to investigate how the antagonistic properties of ferromagnetism and superconductivity coexist peacefully but also for potential technological applications. Firstly, in order to help for understanding the ferromagnetic superconductor, I have explained the orbital and paramagnetic pair-breaking effects of magnetic field, which breaks the superconducting Cooper pairs. In addition to such effects of magnetic field, the singlet Cooper pairs become unstable upon going through the ferromagnetic materials by the proximity effect. The proximity effect occurs at the interface of thin films composing of superconductor and ferromagnet and leads to have very short penetration depth of Cooper pairs. However, a type of odd-frequency triplet in comparison with the singlet could be very stable and has a longer effective depth. It needs to be explored for the innovative spintronic devices. Finally, various ferromagnetic superconductors coexist and the lower-dimensional materials under the Quantum confinement effect have been introduced.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.387-387
• /
• 2007

기능성 나노소자를 구현할 수 있는 나노 소재로 0차원 구조의 양자점(quantum dot)과 1차원 구조의 양자선 및 나노선(nanorod)이 제안되고 있다. 나노선의 경우 나노스케일의 dimension, 앙자 제한 효과, 탁월한 결정성, self-assembly, internal stress등 기존의 벌크형 소재에서 발견할 수 없는 새로운 기능성이 나타나고 있어서 바이오, 에너지, 구조, 전자, 센서 등의 분야에서 활용되고 있다. 현재 국내외적으로 널리 연구되고 있는 나노선으로는 Si 및 Ge, $SnO_2$, SiC, ZnO 등이 있으며 특히, ZnO는 우수한 물리적 전기적 특성과 함께 나노선으로의 합성이 비교적 쉬워 주목받고 있는 재료이다. ZnO의 합성방법으로는 thermal CVD, MOCVD, PLD, wet-chemistry 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히 MOCVD 법은 수직 정렬된 ZnO 나노막대를 합성하기가 매우 용이하다. 본 실험에서는 자체개발된 MOCVD 장비를 이용한 일차원 ZnO 나노선을 성장하였다. 이러한 ZnO 나노선의 성장은 사파이어 기판과 실리콘 기판 위에서 이루어졌으며 기판의 종류와 격자상수 불일도에 따른 상이한 성장과정을 온도에 따른 나노선 성장에서 관찰할 수 있었다. 사파이어 기판의 경우, 240도의 온도에서는 박막형상을 지닌 ZnO가 온도가 320도 이상으로 상승하면서 나노선으로 변함을 보였고, 실리콘 기판의 경우 380도 이상에서 기울기률 가진 나노선을 관찰하였으며, 420도에서는 나노선을 관찰 할 수 없었다. 또한 PL 장비를 이용한 PL 강도와 성장과정을 연관하여 생각하였을 때, 나노선의 기물기가 PL 강도비과 연관성을 가진다는 것을 측정을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.132.1-132.1
• /
• 2013

현재 고품위GaN 박막 성장은 사파이어 기판이 주로 사용되며, 사파이어 기판 상에 저온에서 질화물 완충층을 선성장한 후 고온에서 GaN 박막을 성장하는 2단계 공정법을 일반적으로 택하고 있다. 본 연구에서는 새롭게 주목받고 있는 신소재인 그래핀을 본 실험실에서 기개발한 확산이용형성법을 이용하여 사파이어 기판에 직접 코팅하여 이를 완충층으로 사용한 후, MOCVD를 이용하여 저온 완충 층의 성장없이 고온에서 직접 성장한 GaN 박막에 관한 연구를 진행하였다. 매우 얇은 두께인 ~0.6 nm의 그래핀을 완충층으로 도입함으로써 GaN의 성장모드가 3차원 모드에서 2차원 모드로 바뀜을 확인 할 수 있었고, 그래핀 완충층의 두께가 점점 두꺼워짐에 따라 고온 성장한 GaN 박막의 구조적, 광학적 특성이 향상되어 기존의 2단계 성장법으로 얻은GaN 박막의 특성에 비견할 만큼 향상됨을 확인할 수 있었다. 그래핀상에 성장한 GaN 박막과 2단계 성장법으로 성장한 GaN 박막 상에 동일한 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 형성하여 유사한 내부양자효율을 얻을 수 있게 되어, 그래핀을 완충 층으로 한 GaN 박막의 광전 소자에의 응용가능성을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.23-28
• /
• 2008

To improve the external quantum efficiency by means of the optimization of the polymer light emitting diodes(PLEDs) structure, the PLED with ITO/PEDOT:PSS/(PFO)/PFO:MEH-PPV/LiF/Al structure were fabricated and investigated the electrical and optical properties for the prepared devices. ITO(indium tin oxide) and PEDOT:PSS [poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrene sulfolnate)] were used as transparent anode film and hole transport materials, respectively. PFO[poly(9,9-dioctylfluorene)] and MEHPPV[poly(2-methoxy-5(2-ethylhe xoxy)-1,4-phenylenevinyle)] were used as the light emitting host and dopant materials. The doping concentration of MEH-PPV was 9wt% with thickness of about $400{\AA}$. We investigated the dependence of the PFO thickness ranging from $200{\AA}$ to $300{\AA}$ on the electrical, optical properties of PLEDs. Among prepared PLED devices with different PFO thicknesses, the highest value of the luminance was obtained for the PLED device with $250{\AA}$ in thickness. As a result, the current density and luminance ware found to be about $400mA/cm^2$ and $1500cd/m^2$ at 13V, respectively. In addition, the luminance and current efficiency of PLED device with double emitting layer (PFO/PFO:MEH-PPV) were improved about 3 times compared with the one with single emitting layer (PFO:MEH-PPV).

• Journal of IKEEE
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.699-705
• /
• 2020

In this study, a facial way to enhance the electrical properties of organic light-emitting diodes (OLEDs) via the solution process doping method based on the poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl) diphenylamine)] (TFB) as a hole transporting layer (HTL) is demonstrated. In the TFB solution of the hole transport material, 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile (HAT-CN) was doped by 3 wt% to improve the electrical properties of the HTL. According, the OLED with HAT-CN doped TFB showed the increased current density and luminance at the same driving voltage on behalf of the improved conductivity of HTL, and the reduced turn-on voltage from 13 V to 9 V. Furthermore, the maximum external quantum efficiency was dramatically increased three times from 3.6 to 10.8 % compared to the reference device without appling doping methode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.418-419
• /
• 2013

현재, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 박막은 가시영역에서 전기적 특성 및 광학적 특성이 우수하기 때문에 평면 디스플레이(flat displays), 박막 트랜지스터(thin film transistors), 태양전지(solar cells) 등을 포함한 광소자에 투명전도성산화물(transparent conducting oxide, TCO) 전극으로 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만, 이 물질은 밴드갭이 3.4 eV로 다소 작아 다양한 분야의 의료기기, 환경 보호에 응용 가능한 자외선 영역에서 상당히 많은 양의 광흡수가 발생하는 치명적인 문제점을 가지고 있다. 또한, 인듐(Indium)의 급속한 소비는 인듐의 매장량의 한계로 인해 가격을 상승시키는 주요한 원인으로 작용하고 있다. 한편, InGaN 기반의 자외선 발광다이오드 분야에서는 팔라듐(Pd) 기반의 반투명 전극과 은(Ag) 기반의 반사전극을 주로 사용하고 있지만, 낮은 투과도와 낮은 굴절률을 때문에 여전히 자외선 발광다이오드의 광추출 효율(extraction efficiency)에 문제점을 가지고 있다. 따라서 자외선 발광다이오드의 외부양자 효율(external quantum efficiency, EQE)을 높이기 위해 높은 투과도와 GaN와 유사한 굴절률을 가지는 p-형 오믹 전극을 개발해야 한다. 본 연구에서는 초박막의 ITO (16 nm)/Ag (7 nm)/ITO (16 nm) 다층 구조를 갖는 투명전도성 전극을 제작한 후, 열처리 온도에 따른 전기, 광학적 특성에 향상에 대해서 조사하였다. 사용된 산화물/금속/산화물 전극의 구조는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 태양전지 등에 많이 사용되는 안정적인 투명 전극을 자외선 LED 소자에 처음 적용하여, ITO의 전체 사용량은 줄이고, ITO 사이에 금속을 삽임함으로써 금속에 의한 전기적 특성 향상과 플라즈몬 효과에 의한 투과도를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과로는, $400^{\circ}C$에서 열처리한 ITO/Ag/ITO 다층 구조는 365 nm에서 84%의 광학적 특성과 9.644 omh/sq의 전기적 특성을 확인하였다. 실험 결과로부터 좀 더 최적화를 수행하면, ITO/Ag/ITO 다층 구조는 자외선 발광다이오드의 투명전도성 전극으로 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.46 no.3
• /
• pp.465-472
• /
• 2008

Fabrication of nanostructured materials and synthesis of nanomaterials have intensively studied to realize electronic devices for nanotechnology. By using nanoporous alumina mask, nanostructured material can be fabricated in the form of uniform array. The size and the density of the nanostructured materials can be controllable by changing the pore diameter and the density of the alumina mask. This method is possible low cost and on large scale process, and feasible to contribute the fusion technology consisting of information technology, nanotechnology, and biotechnology. Therefore, these techniques provide alternative approaches for development of new electronic applications. In this paper, the fabrication technique and its applications of nanoporous alumina mask are described and nanostructured materials such as quantum dots, nanoholes, and nanorods are introduced.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
• /
• v.36D no.6
• /
• pp.35-43
• /
• 1999

We propose and analyze novel optical thyristor which can be used in free-space optical interconnection(FSOI). Novel optical thyristors are fully depleted optical thyristors(DOTs) using bottom mirror and/or multiple quantum wells (MQW), thereby its switching characteristics can be improved significantly. We obtain switching characteristics using coupled junction model associated with current oriented method. Emission characteristics of the DOT are obtained using thin film characteristic matrix and van Roosbroeck-Shockley relation. Compared to the performance using conventional DOT, the optical switching energy is decreased by a factor of 0.43 and the bit-rate is increased by a factor of 1.61 when the DOT with MQW and bottom mirror is employed for FSOI.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.32 no.1
• /
• pp.1-6
• /
• 2015

We investigated green phosphorescent organic light-emitting diodes with stepwise doping to improve efficiency roll-off and operational lifetime by efficient distribution of triplet excitons. The host material which was 4,4,N,N'-dicarbazolebiphenyl (CBP) of bipolar characteristic that can control the carrier in emitting layer (EML). When the EML devided into four parts with different doping concentration, each devices shows various efficiency roll-off and lifetime enhancement. The distribution of the carrier and excitons in the EML can be confirmed by using stepwise doping structure. The properties of device C exhibited luminous efficiency of 51.10 cd/A, external quantum efficiency of 14.88%, respectively. Lifetime has increased 73.70% compared to the reference device.