• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.35 no.2
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• pp.134-142
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• 2022

As industry and technology go through advancement, it is hard to search new materials which satisfy various standards through conventional trial-and-error based research methods. Crystal Graph Convolutional Neural Network(CGCNN) is a neural network which uses material's features as train data, and predicts the material properties(formation energy, bandgap, etc.) much faster than first-principles calculation. This report introduces how to train the CGCNN model which predicts the formation energy using open database. It is anticipated that with a simple programming skill, readers could construct a model using their data and purpose. Developing machine learning model for materials science is going to help researchers who should explore large chemical and structural space to discover materials efficiently.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.3
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• pp.514-520
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• 1997

A single component of $Sb_2O_3$ glass has been obtained by a rapid quenching method in vacuum. The linear refractive indices were measured as a function of wavelength from 500 nm to 1060 nm. The refractive index at $n_{3{\omega}}$/(633 nm) was as high as 2.00. The optical band gap was estimated as 3.38 eV from the optical absorption spectrum. The third-order nonlinear optical intensity was determined by the third harmonic generation (THG) method. The $\chi^{(3)}$value was as high as $5.68{\times}10^{-13}$esu, about 20 times larger than that of $SiO_2$ glass.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.22 no.3
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• pp.349-356
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• 2011

During the process of synthesis of $TiO_2$ powders using a high-speed planetary milling machine, Fe metallic powders were created which could be dissolved in sulfuric acid solution. With adding $NH_4OH$ solution to the $TiO_2$ powder, it was found that the crystal structure of the synthesized powder did not change and the crystal size decreased slightly. However, when the sulfur powder is mixed with $TiO_2$, the crystal structure of the MA powder was changed from anatase into rutile phase and its size decreased significantly which is in the order of nm in diameter. In case of mechanical alloying with $TiO_2$ powder only, the crystal structure of the powder was transformed into rutile phase and its size was greatly reduced into several nm. Because its size becomes fine, the energy band gap of its rutile phase is larger than that of bulk states (3.0eV).

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.72.1-72.1
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• 2010

Thin film a-Si solar cells deposited by PECVD have many advantages compared to the traditional crystalline Si solar cells. They do not require expensive Si wafer, the process temperature is relatively low, possibility of scaling up for mass production, etc. In order to produce thin film solar cells, understanding the relationship between the material characteristics and deposition conditions is important. It has been reported by many groups that the band gap of the a-Si material and the deposition rate has an linear relationship, when RF power is used to control both. However, when the process pressure is changed in order to control the deposition rate and the band gap, a diversion from the well known linear relationship occurs. Here, we explain this diversion by the deposition condition crossing different plasma regions in the Paschen curve with a simple model. This model will become a guide to which condition a-Si thin films must be fabricated in order to get a high quality film.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.62.1-62.1
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• 2010

CIS(CuInSe2)계 화합물 태양전지는 높은 광흡수계수와 열적 안정성 및 조성 조절을 통한 밴드갭 조절이 용이해 고효율 박막 태양전지로 각광 받고 있다. 또한 CIGS 태양전지는 기존의 유리기판 대신 유연한 기판을 사용해 flexible 태양전지 제조가 가능하다. 이러한 유연기판은 보통 stainless steel과 같은 금속 기판이 많이 사용되는데 기존의 soda-lime glass 기판과는 달리 금속기판에는 Na이 첨가되어 있지 않아 별도의 Na첨가를 필요로 한다. Na은 CIGS 흡수층의 조성조절을 용이하게 하여 태양전지의 변환 효율을 향상시키는 역할을 한다. 본 연구에서 기판은 Na이 첨가되어있지 않은 corning glass를 사용 하였으며 NaF를 이용해 Mo가 증착된 기판에 NaF의 두께를 달리하며 증착해 CIGS 흡수층의 grain 사이즈를 비교 하였으며 그 후 태양전지 소자를 제조해 광전특성을 분석하였다. 후면 전극으로 약60nm 두께의 Mo를 DC Sputtering 방법을 이용해 증착 하였다. buffer층으로는 약 50nm의 CdS층을 CBD방법을 이용하여 제조 하였으며 TCO 층으로 약 50nm의 i-ZnO와 약 450nm의 Al-ZnO를 RF Sputtering방법으로 증착 하였다. 마지막으로 앞면 전극으로 약 $1{\mu}m$의 Al을 Thermal Evaporation방법으로 증착하였다. 태양전지 소자의 면적은 $0.49cm^2$로 효율을 비교 분석하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.124.2-124.2
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• 2011

현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리기판 또는 유연성 기판에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘 기판 양면에 태양전지를 형성하는 방법 등 효율을 극대화시킨 이종접합 태양전지 등이 연구되고 있다. 예컨대 밴드갭이 서로 다른 박막들 간의 이종접합을 이용한 tandem 구조 및 triple 구조의 Si 박막 태양전지의 경우 13%대 변환효율을 나타낸다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 비정질 Si 박막 태양전지 내 흡수층의 효율을 최대화하기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성에 관한 연구를 수행하고자 한다. combinatorial sputtering system을 이용하여 AZO/Ag 이중구조 박막을 제작하였으며 타겟으로는 4-inch target(Ag, 2wt% Al2O3 doped ZnO)이 사용되었다. 유리기판 상에 combinatorial sputter system으로 상온에서 제작된 Ag 박막의 두께는 25nm로 성장시켰으며 연속공정으로 AZO 박막을 제작하였고, AZO 박막은 100~500nm의 두께경사를 나타내었다. 이 때 유리기판상에 성장된 Ag/AZO 박막의 면저항은 약 $2{\Omega}/{\Box}$ 값을 나타내었다. 본 발표에서는 AZO/Ag 이중 구조 박막의 우수한 전기적 특성을 기반으로 표면 거칠기 및 반사도 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.159-159
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• 2008

투명전도체 (transparent conducting oxides: TCOs) 는 일반적으로 $10^3\Omega^{-1}Cm^{-1}$의 전도도, 가시광 영역에서 80%이상의 투명성을 가지는 재료로서, 액정 박막 표시 장치(TFT-LCD), 광기전성 소자, 유기 발광 소자, 에너지 절약 창문, 태양전지(sollar cell) 등 전극으로 사용되고 있다. 최근에는 TCO의 전도도특성을 조절하여 반도성특성을 가진 투명 산화물 반도체(transparent oxide semiconductor: TOS) 을 이용한 박막 트랜지스터 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 실리콘을 기반으로 하는 박막 트랜지스터의 낮은 이동도, 불투명성의 특성을 가지고 있지만, 산화물 박막트랜지스터는 높은 이동도를 발현 할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 산화물을 이용하므로 투명한 특성도 발현 할 수 있어 차세대 디스플레이의 구동소자로서 응용연구가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 박막트랜지스터 channel layer로서의 Indium-Tin-Zinc oxide 적용특성을 조사하였다. Indium, Tin, Zinc 의 혼합비율을 다양하게 조절하여 타겟을 제작하였다. 이를 RF magnetron sputtering 를 이용하여 박막으로 성장시켰으며, 기판으로는 glass 기판을 사용하였다. 박막 성장시 아르곤과 산소의 비율을 다양하게 조절하였다. 성장시킨 박막은 Hall effect, Transmittance, Work function, XRD등을 이용하여 전기적, 광학적, 구조특성을 평가하였다. Indium-Tin-Zinc Oxide(ITZO) 을 channel layer로 사용하여 Thin-film transistor 을 제작하여, TFT의 I-V 및 stability특성을 평가하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.2
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• pp.435-440
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• 2020

ZnO:Al films with about 500 nm thick were prepared by RF magnetron sputtering. The ZnO:Al films were annealed at 100 ℃, 200 ℃, 300 ℃, and 400 ℃ for 10 h, respectively. The resistivity, carrier concentration, and mobility variation of ZnO:Al films with heat treatments were measured. The causes of the resistivity variation of ZnO:Al films with heat treatments were investigated by utilizing the results of x-ray diffraction and field emission scanning electron microscope. The energy band gap, Urbach energy, and refractive index were obtained from the transmittance of ZnO:Al films. The change in electrical properties of the ZnO:Al film was explained in relation to the optical properties.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.205-205
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• 2010

기존의 박막트랜지스터에 비하여 대면적의 박막 형성이 용이하고 높은 이동도의 특성을 가지는 ZnO는 상온에서 높은 밴드갭 에너지(3.4eV)와 엑시톤 결합에너지(60meV)로 인해 가시광영역을 투과시킬 뿐만 아니라 가시광으로 인해 유도되는 광 캐리어가 생성되어 열화되는 현상이 없는 장점을 가지고 있다. 또한 다른 물질에 비해 높은 이동도($1{\sim}100\;cm2/V{\cdot}s$)로 인해 기존의 실리콘 기반의 박막트랜지스터를 대체할 수 있는 물질로 최근 주목 받고 있다. 이러한 ZnO는 접합된 소스와 드레인 전극의 Work function 및 resistivity의 차이에 따라 전기적 특성에도 많은 변화가 생기게 된다. 본 연구에서는 박막트랜지스터의 전극에 이용되는 금속에 변화를 주어 이에 따른 전기적 특성에 대해 연구하였다. 이를 위해 먼저, P-type 실리콘 위에 습식 방법으로 SiO2를 300nm성장 시켰고, ZnO 박막을 Sputtering 방식으로 증착하여 트랜지스터를 제작하였다. 그리고 소자의 소스와 드레인 전극으로 사용되는 금속은 E-beam evaporator과 RF Magnetron Sputter를 이용하여 증착하였다. 또한 금속의 Work function을 확인하기 위해 Capacitor를 제작하여 이에 대한 Capacitance-Voltage 특성과 함께, 박막트랜지스터의 Current-Voltage 특성을 확인해 보았다. 이와 같이 소스와 드레인 전극의 최적화된 Material을 이용하여 전기적 특성이 향상된 박막트랜지스터 소자를 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1988.05a
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• pp.33-34
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• 1988

Recent developments in characterization techniques for solar cells are reviewed. First, general rules of material selection for solar cells such as $CuInSe_2$ and amorphous silicon of photovoltaic application are studied. Secondly, a method to obtain correct cell efficiency measurements under AM1 condition is introduced. Thirdly, various characterization techniques for solar cells are discussed. A special emphasis is given to up-scaling and computer control of the characterizations in the following systems; cell I-V characteristics for cell efficiency and other cell parameters, spectral response for quantum efficiency, surface photovoltage for diffusion length of minority carriers, and photothermal deflection for density of states in energy gaps.