• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.386-386
• /
• 2010

최근의 전자재료들은 산화물 기반의 소자들을 이용하며 이들 소자의 특징은 가시광 영역에서의 높은 투과도와 실리콘 기반의 소자에 비해서 높은 이동도를 나타낸다. 이러한 점을 활용하여 LCD, PDP, 태양전지 등으로의 응용을 위해 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 비정질임에도 이동도가 $10cm^2/V{\cdot}s$ 정도로 높은 이동도를 가지고 있는 a-IGZO 박막에 대하여 RF magnetron sputtering 법을 이용, 다각도의 연구를 진행하였다. 기판은 Corning 1737 유리기판을 사용하였으며 유기 클리닝 후 즉시 챔버 내부에 장착되었다. IGZO 타겟은 $In_2O_3$, $Ga_2O_3$, ZnO 분말을 각각 1:1:2mol% 조성비로 혼합하여 소결한 타겟을 사용하였으며 AFM, SEM, XRD 투과도를 이용하여 산소의 함량과 RF power에 따른 박막의 변화를 알아보았다. 박막 증착 조건으로는 초기 압력을 $2.0{\times}10^{-6}$ Torr, 증착압력으로 $2.0{\times}10^{-2}$ Torr를 유지하였으며, Ar 과 $O_2$의 비율을 10에서 40%까지 변화시키며 시편을 제작하였다. AFM 분석결과 $O_2$가 첨가될수록 박막의 거칠기가 감소하였으며, XRD 결과 Bragg's 법칙을 만족 하지 않는 비정질 구조임을 확인할 수 있었다. 가시광선 투과 특성은 $O_2$를 첨가한 박막이 첨가하지 않은 박막보다 우수하였으며 그 평균은 85% 이상으로 양호하였다. Hall과 XPS 분석결과 산소함량이 많아질수록 박막의 특성이 절연체의 특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.126-132
• /
• 2017

The power conversion efficiency of organic polymer solar cells was enhanced by introducing a ferroelectric polymer layer at the interface between active layer and metal electrode. The power conversion efficiency was increased by 50% through the enhancement of the open circuit voltage. To investigate the role of the ferroelectric layer on the dissociation process of the excitons, non-radiative portion of the exciton decay was directly measured by using photoacoustic technique. The results show that the ferroelectric nature of the buffer layer does not play any roles on the dissociation process of the excitons, which indicates the efficiency enhancement is not due to the ferroelectricity of the buffer layer.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.648-651
• /
• 2015

The characterizations of zinc oxide (ZnO) buffer layers grown by unbalanced magnetron (UBM) sputtering under various substrate temperatures for inverted organic solar cells (IOSCs) were investigated. UBM sputter grown ZnO films exhibited higher crystallinity with increasing the substrate temperature, resulting in uniform and large grain size. Also, the electrical properties of ZnO films are improved with increasing substrate temperature. In the results, the performance of IOSCs critically depended on the substrate temperature during the film growth because the crystalllinity of the ZnO film affect the carrier mobility of the ZnO film.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.249-249
• /
• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막은 전기 전도성과 광투과성이 우수하여 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 태양전지(solar cell), 발광다이오드(LED) 등의 광전자 소자에 널리 응용되고 있다. 특히 LED에서 p-GaN층에서 전류가 층안에서 충분하게 확산되지 않기 때문에, TCO는 균일하게 전류를 흘려보내기 위해서 전류확산층(current spreading layer)으로 사용된다. 그 중 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 고가의 indium가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감하거나 함유하지 않은 새로운 조성의 친환경적 대체 TCO 개발에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 반도체 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, Al2O3 : 2wt.%)는 3.3 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근적외선 파장영역에서 높은 투과율을 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 GaN기반 LED 응용을 위한 전류확산층으로 ITO 대신 AZO의 특성을 연구하였다. 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass기판 위에 AZO, Ni/AZO, NiOx/AZO를 증착하였다. 이어서 $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기적 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제26권11호
• /
• pp.104-108
• /
• 2012

Flexible organic thin film solar cell device with Bulk Hetero-Junction (BHJ) structure was fabricated with blended conjugated polymer of PCDTBT : $PC_{71}BM$ as active layer. Surface of ITO anode for the organic solar cell device was treated with ozone. The organic solar cell device with bare ITO showed short circuit current density ($J_{sc}$) of $8.2mA/cm^2$, open-circuit voltage ($V_{oc}$) of 0.73V, fill factor (FF) of 0.36, and power conversion efficiency (PCE) of 2.16%, respectively. The organic solar cell device with ozone treated ITO anode revealed distinctively improved performance parameters:$J_{sc}$ of $9.8mA/cm^2$, $V_{oc}$ of 0.82V, FF of 0.43, PCE(${\eta}$) of 3.42%.

• 분석과학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.105-112
• /
• 2011

태양전지용 박막 규소나 차세대 반도체용 박막트랜지스터의 원료로 사용 가능한 하이드로폴리실란의 합성과 물성 분석에 관한 연구이다. 이러한 하이드로폴리실란을 유기 치환기가 없는 사염화규소를 사용하여 합성한 것이 가장 큰 특징이며, 일반적으로 알칼리금속을 사용한 환원법으로 유기용매에 가용성인 하이드로폴리실란을 합성하는 최적 조건을 확립하고자 하였으며 하이드로폴리실란 용액은 그 물성을 여러 가지 분석 방법을 사용하여 조사하였으며 또한 열분해 실험을 통해 무정형 또는 다결정성 규소로 전환시킬 수 있음을 확인하였다.

• 공업화학
• /
• 제25권6호
• /
• pp.624-631
• /
• 2014

본 연구에서는 새로운 종류의 공액 고분자 3-(5-(5,6-bis(octyloxy)-7-(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazol-4-yl)thiophen-2-yl)-10-(4-(octyloxy)phenyl)-10H-phenothiazine (P1)과 3-(5-(5,6-bis(octyloxy)-7-(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazol-4-yl)thiophen-2-yl)-10-(4-((2-ethylhexyl)oxy)phenyl)-10H-phenothiazine (P2)를 스즈키 커플링 반응으로 합성하여 유기박막 태양전지로의 특성을 확인하였다. Push-pull 구조 고분자의 전자주개 물질로 phenothiazine 유도체를, 전자받개 물질로 benzothiadiazole 유도체를 사용하였다. 전자를 풍부하게 하고, 용해성을 향상시키기 위하여 phenothiazine의 질소 원자에 알콕시 사슬이 도입된 방향족 고리를 치환하여 2종의 고분자(P1, P2)를 합성하였다. P1, P2의 분자량은 각각 4,911, 5,294이었고, $T_d$는 각각 321.9, $323.7^{\circ}C$로 이로부터 열 안정성이 우수함을 확인하였으며, 최대흡수파장은 549, 566 nm이었다. 소자를 제작하여 유기박막태양전지의 특성을 측정한 결과, P1과 P2의 효율은 각각 0.96, 0.90%이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.176.1-176.1
• /
• 2013

TCO (Transparent Conductive Oxide)는 투명 전도성 산화물 높은 투과율과 낮은 비저항 가지고 있어서 최근 사용된 평판디스플레이 LCD(liquid crystal display), PDP (Plasma Display Panel), OLED (Organic Light Emitting Display) 에 많이 사용되고 있다. 현재 양산화 되고 있는 ITO (Indium tin Oxide)는 좋은 전도율과 높은 투과율로서 가장 많이 쓰인다. 하지만 ITO중에 Indium Oxide는 치명적인 독성을 가지고 있으며 In의 저장량이 적어 시간이 갈수록 가격이 비싸지는 등 여러 가지 단점을 가지고 있다. 그것에 비해 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 독성이 없고 가격도 저렴하여 ITO의 단점을 보완 할 수 있는 물질이다. AZO 증착은 현재 sol-gel, CVD(chemical vapor deposition), Sputter, 등으로 사용되고 있으며 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 PEN 기판을 사용하였으며, 플라즈마의 열적 데미지로 인한 기판의 변형 등 여러 가지 문제를 해결하기 위하여 박막의 열적 변형이 적고, 고밀도 플라즈마로 양질의 박막 증착이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering)방법을 사용하여 AZO박막을 증착시키고 구조적, 전기적, 광학적인 특성을 평가 하였다. 측정 분석 결과 AZO는 가시광 영역에 높은 투과율이 요구되는 Flexible display 표시장치와 OLED, PDP, 유기태양전지 등 많은 영역에 사용이 가능 할 것이라 사료된다.

• 공업화학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.219-226
• /
• 2013

차세대 전자 디스플레이 관련 제품의 휴대편리성, 유연성, 경량화, 대형화 등의 요구조건을 확보할 수 있는 유기반도체 소재기반 소프트 일렉트로닉스에 많은 관심이 모아지고 있다. 소프트 일렉트로닉스의 응용분야로는 전자 신문, 전자 책, 스마트카드, RFID 태그, 태양전지, 휴대용 컴퓨터, 센서, 메모리 등이 있으며, 핵심소자는 유기 전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistor, OFET)이다. OFET의 고성능화를 위해서는 유기반도체, 절연체, 전극 구성소재들이 최적화 구조를 형성하도록 적층되어야 한다. 필름형성화 과정에서 대부분의 유기반도체 소재는 결합력이 약한 van der Waals 결합으로 자기조립 결정구조를 형성하므로, 이들의 결정성 필름구조는 주위 환경(공정변수 및 기질특성)에 의해 크게 달라진다. 특히 기질의 표면 에너지(surface energy) 및 표면 거칠기(surface roughness)에 따라 유기반도체 박막 내 결정 구조 및 배향 등은 크게 달라져, OFET의 전기적 특성에 큰 차이를 미친다. 유기친화적 절연층 소재 및 표면개질화는 전하이동에 유리하도록 용액 및 증착공정 유기반도체 박막의 결정구조 및 배향을 유도시켜 OFET의 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.

• 공업화학
• /
• 제24권1호
• /
• pp.93-98
• /
• 2013

본 연구에서는 고온 고압반응을 통하여 4종의 전도성 고분자 poly[(N-butyl-phenothiazine)-sulfide] (PBPS), poly[(N-hexyl-phenothiazine)-sulfide] (PHPS), poly[(N-decyl-phenothiazine)-sulfide] (PDPS), poly[(N-(2-ethylhexyl)-phenothiazine)-sulfide] (PEHPS)를 합성하였다. 각 단계의 합성된 화합물의 구조는 $^1H-NMR$을 통하여 확인하였고, UV-Vis, cyclic voltammetry, GPC를 이용하여 합성된 고분자의 물성을 확인하였다. PBPS, PHPS, PDPS, PEHPS의 최대흡수파장은 각각 338, 341, 340, 334 nm이었으며, 각 고분자의 광학적 밴드 갭은 3.11, 3.13, 3.16, 3.05 eV이었다. 유기박막태양전지로서의 적용가능성을 확인하기 위해 합성된 고분자를 전자 받개 물질인 $PC_{71}BM$과 블렌딩하여 ITO/PEDOT : PSS/polymer (PBPS, PDPS) : $PC_{71}BM$ (1 : 3, w/w)/$BaF_2$/Ba/Al 구조의 소자를 제작하였고, solar simulator로 광전변환효율을 측정하였다. PBPS의 광전변환효율은 0.076%이었고, PDPS의 광전변환효율은 0.136%이었다.