• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.285-286
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• 2005

Organic photovoltaic properties were studied in ZnPc/$C_{60}$ heterojunction structure by varying the organic layer thicknesses and exiton blocking layer(EBL). Current density-voltage characteristics of organic photovoltaic cells were measured using Keithley 236 source-measure unit, a 500W xenon lamp (ORIEL 66021) for a light source and Agilent 4294A impedance analyzer in the range of 40 Hz $\sim$ 1 MHz. From the analyses of current-voltage characteristics such as short-circuit current density, open-circuit voltage and power conversion efficiency, optimum thickness of the organic layer were obtained and frequency response such as electrical conductance.

• Textile Coloration and Finishing
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• v.26 no.4
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• pp.347-352
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• 2014

Film thickness dependent nanostructure evolution by a post annealing was investigated in poly (3-hexylthiophene):phenyl-C61-butyric acid methyl ester(P3HT:PCBM) films for organic solar cells which were fabricated by dichlorobenzene(DCB) solvent. In case of a 70nm thin film, the thermal annealing process affected to slight increment of the P3HT crystals in the surface region. On the other hand, large number of small sized P3HT crystals near the surface region was formed in the 200nm thick film. The solar cell devices showed the 3% power conversion efficiency(PCE) in 1:0.65 and 1:1 ratio(by weight) of P3HT and PCBM in 70nm and 200nm thickness conditions, respectively. Despite to the similar PCE, the short circuit current Jsc was different in 70nm and 200nm devices, which was related to the different nanostructure of P3HT:PCBM after thermal annealing.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.255-255
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• 2011

$SiO_2$는 유전체 물질로서 고온에 강하고 열 변화에 민감하지 않으며 자외선을 잘 투과시키는 특성 때문에 각종 광전자 소자에 많이 응용되고 있다. 최근에는 classical thermal oxidation 방식을 이용하여 태양전지의 효율을 증가하기 위한 표면 보호막, 유기발광다이오드의 보호막 및 barrier로 적용되고 있다. $SiO_2$ 박막의 경우 RF-DC sputtering, thermal evaporation, plasma enhanced chemical vapor deposition, E-beam evaporation 등의 다양한 방법을 통하여 제작되고 있다. 이들 중 E-beam evaporation 법은 높은 증착속도, 증착방향성, 낮은 불순물농도 등 많은 장점을 가지고 $SiO_2$ 박막 증착이 가증하다. 따라서 본 연구에서는 Si 기판위에 $SiO_2$를 증착각도를 0$^{\circ}$, 25$^{\circ}$, 50$^{\circ}$, 70$^{\circ}$로 변화시켜 증착하였고, 증착속도, 빔 세기, 기판 회전속도 등을 변화시켰다. 또한, 증착 각도에 따른 유전율 차이를 무반사 특성 향상에 응용하기 위해 다양한 layer 층을 순차적으로 성장시켰다. 제작된 $SiO_2$의 나노구조의 구조적, 광학적 특성은 field emission scanning microscopy, atomic force microscopy, UV-VIS-NIS spectrophotometer를 이용하여 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.249-249
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• 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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.101-101
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.27 no.2
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• pp.121-125
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• 2014

In this research, nanocomposite layers consisting of poly (3,4,-ethylene dioxythiophene):polystyrene sulfonic acid (PEDOT:PSS) and CuO nanoparticles were investigated as hole transport layers in organic solar cells based on poly (3-hexylthiophene) (P3HT) as the electron donor and (6.6) phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) as the electron acceptor. The addition of CuO nanoparticles to PEDOT:PSS layer improved the solar cell performance with 0.5% CuO nanoparticle concentration. At optimized concentration, CuO mixed PEDOT:PSS films had good electrical ($4.131{\Omega}{\cdot}cm$) and optical (transmittance > 90%) properties for using hole transporting layer. We investigated that improved solar cell performance with CuO nanoparticles mixed PEDOT:PSS films.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.10 no.1
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• pp.27-32
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• 2011

In this study, we have investigated the power conversion efficiency of organic solar cells utilizing conjugated polymer/fullerene bulk-hetero junction(BHJ) device structures. We have fabricated poly(3-hexylthiophene)(P3HT), poly[2methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyl-oxy)-1-4-phenylenevinylene] as an electron donor, [6,6]-phenyl $C_{61}$ butyric acid methylester(PCBM-$C_{61}$)as an electron acceptor, and poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS) used as a hole injection layer(HIL), after fabricated active layer, between active layer and metal cathode(Al) deposited LiF interlayer(5 nm). The properties of fabricated organic solar cell(OSC) devices have been analyzed as a function of different thickness. The electrical characteristics of the fabricated devices were investigated by means J-V, fill factor(FF) and power conversion efficiency(PCE). We observed the highest PCEs of 0.628%(MDMO-PPV:PCBM-$C_{61}$) and 2.3%(P3HT:PCBM-$C_{61}$) with LiF inter-layer at the highest thick active layer, which is 1.3times better than the device without LiF inter-layer.

• Journal of Powder Materials
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• v.27 no.4
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• pp.305-310
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• 2020

In this study, partially dry transfer is investigated to solve the problem of fully dry transfer. Partially dry transfer is a method in which multiple layers of graphene are dry-transferred over a wet-transferred graphene layer. At a wavelength of 550 nm, the transmittance of the partially dry-transferred graphene is seen to be about 3% higher for each layer than that of the fully dry-transferred graphene. Furthermore, the sheet resistance of the partially dry-transferred graphene is relatively lower than that of the fully dry-transferred graphene, with the minimum sheet resistance being 179 Ω/sq. In addition, the fully dry-transferred graphene is easily damaged during the solution process, so that the performance of the organic photovoltaics (OPV) does not occur. In contrast, the best efficiency achievable for OPV using the partially dry-transferred graphene is 2.37% for 4 layers.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.176.1-176.1
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• 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.

• Transactions of the Society of Information Storage Systems
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• v.9 no.2
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• pp.42-47
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• 2013

In this study, we have experimentally analyzed how the surface properties of transparent electrode layer influence the photovoltaic performance of bulk heterojunction organic solar cell by the contact angle measurement and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) observation. As a result, the power conversion efficiency of test devices improved from 0.64% to 1.83% and 2.15% by UV-ozone exposure and $O_2$ plasma treatment, respectively. Thus, we conclude that the surface activation process is very important for better performance and stability in addition to the cleaning process of carbonate residue on the surface.