• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.5
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• pp.360-365
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• 1992

Ga-doped polycrystalline ZnO films on glass substrates were prepared by sputtering the targets, which had been prepared by sintering discs consisting of ZnO powder and various amounts of G$a_2O_3$, to investigate the effects of gallium doping and sputtering conditions on electrical properties. Optimizing the RF power density, argon gas pressure and gallium content, transparent Ga-doped ZnO films with resistivity less than 1$0^{-3}$ohm-cm are obtained. Electron concentration of undoped and Ga-doped ZnO films are order of $10^{18}$, $10^{21}$/c$m^2$respectively. After heat treatment in air and $N_2atmosphere, $ the resistivity of Ga-doped ZnO films increases by about two orders of magnitude. The optical transmission is above 80% in the visible range and the optical band widens as the Ga content increases.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.7
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• pp.783-791
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• 1994

Piezoelectric ZnO thin films were deposited on 7059 glass substrate by rf magnetron sputtering. The effects of deposition parameter, such as rf power, gas pressure and $O_{2}$/Ar gas ratio, on the crystallinity and electrical properties of the deposited ZnO thin films were studied. It was found that the deposition rate was higher than the previously reported values. ZnO films were suitable for SAW filter since a standard deviation of XRD (002) peak rocking curve was less than $6^{\circ}$. ZnO thin films, which were deposited at $O_{2}$/Ar ratio larger than 25%, showed high resistance. SAW filter was fabricated using ZnO film, of which thickness was 0.25 of the wavelength of the propatating surface acoustic wave. The measured frequency response was consistent with the calculated one. The SAW filter had center frequency 39.08 MHz, phase velocity 2501 m/sec and insertion loss 29 dB.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.594-598
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• 2019

We demonstrate an alternative alignment process using transferring process on solution driven HfZnO film. Parallel pattern is firstly fabricated on a silicon wafer by laser interference lithography. Prepared HfZnO solution fabricated by sol-gel process is spin-coated on a glass substrate. The silicon wafer with parallel pattern is placed on the HfZnO film and annealed at $100^{\circ}C$ for 30 min. After transferring process, parallel grooves on the HfZnO film is obtained which is confirmed by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. Uniform liquid crystal alignment is achieved which is attributed to an anisotropic characteristic of HfZnO film by parallel grooves. The liquid crystal cell exhibited a pretilt angle of $0.25^{\circ}$ which showed a homogeneous alignment property.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.4 no.6
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• pp.715-722
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• 1994

Thermochromic $Vo_{2}$ thin films for "smart windows" were prepared by electron beam evaporationmethod on a glass substrate and spectral transmittances were examined by spectrophotometer. Substratetemperature of $300^{\circ}C$ and annealing temperature of $400^{\circ}C$ were found to be effective to give athermochromism on $Vo_{2}$ thin film due to the crystallization of the thin film. Furthermore, annealing of$Vo_{2}$ thin film affected the spectral transmittance and reduced the transmittance significantly at wavelengthbelow 500nm.$V_{0.95}W_{0.05}O_{2}$ thin film doped by 5 atomic percent of W showed semiconductor-metal transition around 0$0^{\circ}V_{0.995}W_{0.005}O_{2}$thin film which contains 0.5 atomic percent Sn showed therrnochrornisrn when it was depositedat substrate temperature of $300^{\circ}C$ and annealed at $450^{\circ}C$ for 5 hours in argon gas. The transitiontemperature of the $V_{0.995}W_{0.005}O_{2}$ thin film was found to be about $25^{\circ}C$ and showed some hysterisis. and showed some hysterisis.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.19 no.6
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• pp.277-281
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• 2009

Superhydrophobic $SiO_2$ thin films were successfully fabricated on a glass substrate by sol-gel method. To fabricate $SiO_2$ thin film with a high roughness, $SiO_2$ nano particles were added into tetraethoxysilane (TEOS) solution. The prepared $SiO_2$ thin film without an addition of $SiO_2$ nano particles showed a very flat surface with ca. 1.27 nm of root mean square (RMS) roughness. Otherwise, the $SiO_2$ thin films fabricated by using coating solutions added $SiO_2$ nano particles of 1.0, 2.0 and 3.0 wt% showed a RMS roughness of ca. 44.10 nm, ca. 69.58 nm, ca. 80.66 nm, respectively. To modify the surfaces of $SiO_2$ thin films to hydrophobic surface, a hydrophobic treatment was carried out using a fluoroalkyltrimethoxysilane (FAS). The $SiO_2$ thin films with a high rough surface were changed from hydrophilic to hydrophobic surface after the FAS treatment. Especially, the prepared $SiO_2$ thin film with a RMS roughness of 80.66 nm showed a water contact angle of $163^{\circ}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.591-591
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• 2012

본 연구는 Transparent conducting oxide (TCO, 산화물투명전극)를 이용한 박막태양전지 효율향상에 관한 것으로, 이중의 TCO층(Double-stacked TCO layer)의 효과적인 광학 및 전기적 설계에 관한 것이다. 기존 박막 태양전지에서는 투명전극 TCO layer로서, ITO (Indium-Tin-Oxide), FTO (Fluorine- Tin-Oxide), 및 AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등을 사용해 왔다. 각 TCO layer마다 장점이 있지만 단점 또한 존재한다. ITO의 경우 높은 전기적 특성을 가지는 반면 수소 플라즈마에 취약하고 기계적 강도에 취약해 ITO 단일층만으로 박막 태양전지에 적용하는 것에 제한을 받는다. 한편, AZO의 경우 전기적 특성도 우수할 뿐만 아니라 수소 플라즈마에도 내구성이 강한 장점이 있지만, 일함수가 p형 반도체보다 낮아 Schottky junction이 되어, 높은 전위장벽이 형성된다. 이는 정공의 이동을 방해하고, 정공의 축적이 일어나서 순방향 전압을 인가할 때 많은 전류의 감소를 가져온다. 또한, AZO와 p형 반도체 사이의 높은 직렬저항으로 인해 광전압(Voc, Open circuit voltage)와 충실률 (FF, Fill factor)가 떨어진다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ITO/AZO 2중구조의 TCO층을 적용하여 상기의 문제점을 해결하고자 한다. 이중 구조 TCO층은 Magnetron sputter system을 이용하여, 단계적으로 증착되었다. 빛이 입사하는 유리에 ITO를 제1전도층으로 증착하였는데, ITO는 입사광의 투과도와 전기전도성이 우수하다. 제2전도층으로는 AZO층을 이용하였으며, 실리콘 반도체층과 접하게 된다. AZO는 실리콘 증착시 발생하는 수소 플라즈마에 안정적이고, 물리적 강도 또한 우수한 장점이 있다. 이중 구조층위에 실리콘 광흡수층(Si absorber)을 증착하였으며, pin 구조를 가진다. 기존, 단일막 TCO층과 2중구조 TCO층을 이용하여, 실리콘 박막 태양전지를 구성하였다. 이때, ITO/AZO의 2중구조를 적용하였을 때 태양 전지 특성이 크게 향상된 결과를 얻을 수가 있었다. 특히, 전류밀도의 경우 ITO, FTO, AZO 각각 14.5 mA/cm2, 11.2 mA/cm2, 8.18 mA/cm2를 나타낸 반면 ITO/AZO 2중구조의 경우 약 17mA/cm2 로 크게 향상 되었고, 태양전지 변환 효율도 각각 7.5%, 6.9%, 4%에서 ITO/AZO 2중 구조의 경우 8.05%로 크게 향상되었다. 본 발표에서는 2중구조 TCO를 이용한 현공정에 적용 가능한 박막태양전지 효율향상 기법에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.72-72
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• 2000

ITO(Indium-Tin-Oxide)는 n-type 전도 특성을 갖는 산화물 반도체로서 가시광 영역에서의 높은 광투과율 및 낮은 전기 비저항을 나타내기 때문에 태양전지, 액정디스플레이(liquid crystal display), 터치스크린(touch screen) 등의 투명전극 재료, 전계 발광(electroluminescent) 소자, 표면발열체, 열반사 재료 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 타겟 제작에 드는 비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 높이기 위해 기존의 세라믹 타겟 대신 분말 타겟을 사용하여 유리 기판 상에 ITO 박막을 DC magnetron sputtering법에 의해 제조하고, 열처리 온도 및 열처리 분위기에 따른 ITO 박막의 전기적 광학적 특성을 조사하였다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$이하인 경우 열처리하지 않은 시편과 동일하게 In2O3의 (411)면에 해당하는 peak가 관찰되었다. 그러나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 할 경우 (411)면 peak의 세기는 상대적으로 감소하고 대신 이전에 나타나지 않았던 (222)면에 대응하는 peak 세기가 현저하게 증가함을 알 수 잇다. 이것은 ITO 박막의 경정성장이 열처리 전 (411)면 방향으로 이루어지나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 후 재결정화에 의해 (222)면 방향으로의 우선방위를 갖고 성장함을 의미한다. 또한 주로 높은 기판온도에서 관찰되었던 (211), (400), (411), (440), (622)면 등에 해당하는 peak가 나타남을 볼 수 있었다. 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 결정구조에는 큰 변화 없이 (222)면 peak 세기가 증가하였다. 한편 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 (222)면 peak 세기가 상대적으로 조금 감소할뿐 XRD회절 결과에는 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 이러한 결과로부터 기판을 가열하지 않고 증착한 ITO 박막의 재결정화에 필요한 최소의 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$이며, 그 이상의 열처리 온도는 ITO박막의 결정구조에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 열처리 전 비저항은 1.1$\times$10-1 $\Omega$-cm 의 값을 가지거나 10$0^{\circ}C$의 온도로 열처리함에 따라 9.8$\times$102$\Omega$-cm 로 약간 감소하였다. 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$로 높임에 따라 비저항은 급격히 감소하여 1.7$\times$10-3$\Omega$-cm의 최소값을 나타내었다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$인 경우 가시광 영역에서의 광투과율은 열처리하지 않은 시편과 비교해 볼 때 약간 증가하였다. 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 투과율은 크게 향상되어 흡수단 이상의 파장영역에서 90% 이상의 투과율을 나타내었다. 이러한 광투과율의 향상은 앞서 증착된 ITO 박막이 열처리 중 재결합에 의해 우선 성장 방위가 (411)면 방향에서 (222)면 방향으로 변화되었기 때문으로 생각된다. 그러나 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.5
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• pp.797-802
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• 2023

We prepared GZO (Ga₂O₃ : 5 wt %, ZnO : 95 wt %) thin film on glass substrate according to the substrate temperature using the pulsed laser deposition method and investigated electrical and optical properties of the thin film. Through the XRD measurements, their were confirmed that all GZO thin films grew preferentially in c-axis and the GZO thin film deposited at 300℃ showed the best crystallinity with a FWHM of 0.38°. As the substrate temperature increased from 150 to 300℃, the resistivity of GZO thin film tend to decrease, while the average transmittance in the visible light region was not significantly affected. The figure of merit of the GZO thin film deposited at 300℃ was 2.05×10⁴ Ω^-1·cm^-1, which was the best value, the resistivity and the average transmittance in the visible light region were 3.72 × 10^-4 Ω·cm and 87.71 %, respectively. In this study, it was found that GZO thin film is very promising material for transparent conducting thin film.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.6
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• pp.538-543
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• 2008

Recently a nano-scale diamond is possible to manufacture forms of powder(below 100 nm) by new processing of explosion or deposition method. Using a sintering of nano-scale diamond is possible to manufacture of grinding tools. We have need of a processing development of coated uniformly inorganic to prevent an abnormal grain growth of nano-crystal and bonding obstacle caused by sintering process. This paper, in order to improve the sintering property of nano-scale diamond, we coated ZnO thin films(thickness: $20{\sim}30\;nm$) in a vacuum by ALD(atomic layer deposition) Economically, in order to deposit ZnO all over the surface of nano-scale diamond powder, we used a new modified fluidized bed processing replaced mechanical vibration effect or fluidized bed reactor which utilized diamond floating owing to pressure of pulse(or purge) processing after inserted diamond powders in quartz tube(L: 20 mm) then closed quartz tube by porosity glass filter. We deposited ZnO thin films by ALD in closed both sides of quartz tube by porosity glass filter by ALD(precursor: DEZn($C_4H_{10}Zn$), reaction gas: $H_2O$) at $10^{\circ}C$(in canister). Processing procedure and injection time of reaction materials set up DEZn pulse-0.1 sec, DEZn purge-20 sec, $H_2O$ pulse-0.1 sec, $H_2O$ purge-40 sec and we put in operation repetitive 100 cycles(1 cycle is 4 steps) We confirmed microstructure of diamond powder and diamond powder doped ZnO thin film by TEM(transmission electron microscope) Through TEM analysis, we confirmed that diamond powder diameter was some $70{\sim}120\;nm$ and shape was tetragonal, hexagonal, etc before ALD. We confirmed that diameter of diamond powders doped ZnO thin film was some $70{\sim}120\;nm$ and uniform ZnO(thickness: $20{\sim}30\;nm$) thin film was successfully deposited on diamond powder surface according to brightness difference between diamond powder and ZnO.

• 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.