• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.54.2-54.2
• /
• 2010

최근까지는 주로 비정질 실리콘이 디스플레이의 채널층으로 상용화 되어왔다. 비정질 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 제작의 경제성 및 균일성을 가지고 있어서 널리 상용화되고 있다. 하지만 비정질 실리콘의 구조적인 문제인 낮은 전자 이동도(< $1\;cm^2/Vs$)로 인하여 디스플레이의 대면적화에 부적합하며, 광학적으로 불투명한 특성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이의 응용에 불리한 점이 있다. 이런 문제점의 대안으로 현재 국내외 여러 연구 그룹에서 산화물 기반의 반도체를 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용하려는 연구가 진행중이다. 산화물 기반의 반도체는 밴드갭이 넓어서 광학적으로 투명하고, 상온에서 증착이 가능하며, 비정질 실리콘에 비해 월등히 우수한 이동도를 가짐으로 디스플레이의 대면적화에 유리하다. 특히 Zinc Oxide의 경우, band gap이 3.4eV로써, transparent conductors, varistors, surface acoustic waves, gas sensors, piezoelectric transducers 그리고 UV detectors 등의 많은 응용에 쓰이고 있다. 또한, a-Si TFTs에 비해 ZnO-based TFTs의 경우 우수한 소자 성능과 신뢰성을 나타내며, 대면적 제조시 우수한 균일성 및 낮은 생산비용이 장점이다. 그러나 ZnO-baesd TFTs의 경우 일정한 bias 아래에서 threshold voltage가 이동하는 문제점이 displays의 소자로 적용하는데 매우 중요하고 문제점으로 여겨진다. 특히 gate insulator와 channel layer사이의 interface에서의 defect에 의한 charge trapping이 이러한 문제점들을 야기한다고 보고되어진다. 본 연구에서는 Zinc Oxide 기반의 박막 트랜지스터를 DC magnetron sputtering을 이용하여 상온에서 제작을 하였다. 또한, $Si_3N_4$ 기판 위에 electron cyclotron resonance (ECR) $O_2$ plasma 처리와 plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)를 통하여 $SiO_2$ 를 10nm 증착을 하여 interface의 개선을 시도하였다. 그리고 TFTs 소자의 출력 특성 및 전이 특성을 평가를 하였고, 소자의 field effect mobility의 값이 향상을 하였다. 또한 Temperature, Bias Temperature stability의 조건에서 안정성을 평가를 하였다. 이러한 interface treatment는 안정성의 향상을 시킴으로써 대면적 디스플레의 적용에 비정질 실리콘을 대체할 유력한 물질이라고 생각된다.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.75-78
• /
• 2002

Thirty three layer $TiO_2/SiO_2$ coating mirrors with high reflectance through a 620~820nm wavelength range have been designed and fabricated by electron beam evaporation method. Multilayer films were deposited on glass(BK7) and sequentially. The high reflector design is based on alternating high and low refractive index layers. $n_H$ and $n_L$ such that a "stopband"(or area of high reflectivity) is created that is centered around the design wavelength. ${\lambda}_0$. The measured transmittance spectrum with an incident wavelength at an incident angle of $40^{\circ}{\pm}7^{\circ}$ exhibited a reflectance of 99.9% at the wavelength of 620~820nm but high peak transmittance in the wavelength region from 700 to 740nm.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.112-117
• /
• 2003

MgO films is widely used in plasma display panel (PDP) technology. In this work, structural and optical properties of the MgO films deposited by e-beam evaporation, reactive magnetron sputtering, which are commercially used, and arc deposition were compared. MgO thin films were deposited on glass substrates by vacuum arc deposition equipment using a magnesium metal target at various oxygen gas flows. In order to investigate the packing density by ellipsometer, to measure reasonable erosion-rates of the MgO protective layers, we introduced an acceleration test method, namely, Ar+ ion beam induced erosion test. Also, XPS and UV test were adopted to examine the effect of the moisture on the optical transmittance of the MgO protective layers, which showed that these of MgO films by arc deposition method sustained more 90% and were insensitive to effect of the moisture. XRD and AFM have been also used to study behaviors of the structure and surface morphology.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.8 no.5
• /
• pp.282-287
• /
• 1998

Dependence of magnetoresistance on base pressure and deposition rates of each Fe, Co, Cu layers in the $Fe(50{\AA}/[Co(17{\AA})/Cu(24{\AA})]_20$ multilayer thin films, prepared by dc magnetron sputtering on Corning glass, were investigated. AFM analysis, X-ray diffraction analysis, vibrating sample magnetometer analysis, and magnetoresustance measurement (4-probe method) were performed. The multilayer films deposited under low base pressure increases magnetoresistance ratio by preventing oxidation. Annealing for the samples at a moderate temperature allowed larger textured grain with no loss in the periodicity. Magnetoresistance ratio of the annealed multilayers was increased due to the increase antiferromagnetically coupled fraction of the film after annealing. Optimization of deposition rate was greater than 1 $\AA$/s for Fe, and 2.8 $\AA$/s for Cu. Deposition rate of Co showed a tendency of increasing of magnetoresistance ratio due to the formation of flat magnetic layer in case of high deposition rate of Co.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.1263-1264
• /
• 2007

자계 유도 고상결정화(FESPC)를 이용하여 제작한 다결정실리콘(poly-Si) 박막 트랜지스터(TFT)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si:H TFT)보다 뛰어난 전기적 특성과 우수한 안정성을 지닌다. $V_{DS}$ = -0.1 V에서 채널 폭과 길이가 각각 $5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$인 P형 TFT의 이동도(${\mu}$)와 문턱 전압($V_{TH}$)은 각각 $31.98\;cm^2$/Vs, -6.14 V 이다. FESPC TFT는 일반 poly-Si TFT에 비해 채널 내 결정 경계 숫자가 많아서 상대적으로 열악한 특성을 가진다. 채널 길이 $5\;{\mu}m$인 TFT의 $V_{TH}$는 채널 길이 $18\;{\mu}m$ 소자의 $V_{TH}$보다 1.36V 작지만, 일반적으로 큰 값이다. 이 현상은 채널에 다수의 결정 경계가 존재하고, 수평 전계가 크기 때문이다. 수평 전계가 증가하면, 결정 경계의 전위 장벽 높이가 감소하게 되는데, 이는 DIGBL 효과이다. ${\mu}$의 증가에 따라서, 드레인 전류가 증가하고 $V_{TH}$은 감소한다. 활성화 에너지($E_a$)는 드레인 전압과 결정 경계의 수에 따라 변하는데, 드레인 전압이 크거나 결정 경계의 수가 감소하면 $E_a$는 감소한다. $E_a$가 감소하면 $V_{TH}$가 감소한다. 유리기판 위의 FESPC를 이용한 P형 poly-Si TFT의 $V_{TH}$는 채널의 길이와 $V_{DS}$에 영향을 받는다. 증가한 수평 전계가 결정 경계에서 에너지 장벽을 낮추는 효과를 일으키기 때문이다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.64-68
• /
• 2021

We demonstrate an effect of annealing temperature on imprinting process of BiLaO thin film for liquid crystal alignment. BiLaO prepared sol-gel process was deposited by spin coating on a glass substrate, and then transferred to a pre-fabricated aligned pattern which is fabricated on a silicon wafer by laser interference lithography. Thin film was annealed at different temperature of 100, 150, 200, and 250 ℃. From the polarized optical microscopy analysis, the liquid crystal orientation was not uniform at the annealing temperature of 200 ℃ or lower and the uniform liquid crystal alignment characteristics were confirmed at the annealing temperature of 250 ℃. From atomic force microscopy, the pattern was not transferred at a temperature of 200 ℃ or lower. In contrast, the pattern was transferred at 250 ℃. Anisotropy of the thin film was obtained by the alignment pattern transferred at a temperature of 250 ℃, and the liquid crystal molecules could be evenly oriented on the thin film. Therefore, it was confirmed that the liquid crystal alignment process by the imprinting process of the BiLaO oxide film was affected by the annealing temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.368.2-368.2
• /
• 2014

$SnO_2$을 이용한 반도체는 기체 센서, 트랜지스터, 태양전지와 같은 여러 분야에 적용 가능하기 때문에 많은 각광을 받고 있다. $SnO_2$을 이용한 반도체 소자는 높은 화학적 안정성과 독특한 물리 화학적 특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 부피에 대한 높은 표면적 비율을 가지고 있다. 우수한 $SnO_2$나노구조를 얻기 위해서 전자관 박막증착, 졸겔법, 물리적 증기증착, 열증착과 같은 다양한 방법들이 사용되었다. 다양한 합성 방법들 중에서 전기화학 증착법은 높은 성장율, 대면적 공정, 낮은 가격과 같은 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되었지만, $SnO_2$ 구조의 성장조건에 따른 체계적인 연구는 진행되지 않았다. 본 연구는 indium-tin-oxide (ITO)로 코팅된 유리 기판 위에 전기화학 증착법을 사용하여 다양한 성장 조건에 따라 성장된 $SnO_2$나노구조들의 물리적 특성들을 관찰하였다. ITO 유리 기판 위에 성장된 $SnO_2$나노구조는 음극의 전구체와 전류의 상호작용에 의해 생성되는 산소 분자의 환원에 의해 형성된다. $SnO_2$나노구조의 모양은 전기화학 증착의 성장 환경에 따라 달라진다. $SnO_2$나노구조를 관찰하기 위해 시간에 따른 전압-전류, X-ray광전자분광법, 주사형전자현미경, X-ray회절분석법을 사용하여 측정하였다. ITO 유리 기판 위에 성장한 $SnO_2$ 소자에 서로 다른 인가 전압을 가해 주었을 때에 따른 전류밀도를 측정하였다. 일정한 인가전압에서 $SnO_2$나노구조의 X-ray광전자분광법 측정 을 통해 화학적 결합과 X-ray회절분석법 통한 $SnO_2$ 성장 방향을 관찰하였다. 주사형전자현미경 측정을 통하여 $SnO_2$의 표면을 관찰하였다

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.350-350
• /
• 2011

ZnO는 II-VI족 화합물 반도체로서 3.37 ev의 band gap energy와 60 mv의 exciton binding energy를 가지며 차세대 소자로 다양한 분야에서 연구되어지고 있다. ZnO 박막과는 다르게 ZnO nano structure는 효율성과 특성 향상의 이점으로 태양전지와 투명전극 소자에 많은 연구가 되고 있으며 UV 레이저, 가스센서, LED, 압전소자, Field Emitting Transistor (FET) 등 다양한 응용분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 RF Magnetron sputtering법을 이용해 ZnO buffer layer를 다양한 두께(~1,000${\AA}$)로 증착한 뒤, Zn powder (99.99%)를 지름 2inch 석영관 안에 넣어 Thermal furnace장비를 이용하여 Thermal Evaporation법으로 약 500$^{\circ}C$에서 30분 동안 촉매 없이 성장 하였다. 수직성장된 ZnO 나노 구조체의 특성을 전계방출주사전자현미경(SEM), X-선 회절패턴(XRD), UV-spectra를 이용하여 분석하였다. SEM 분석을 통하여 ZnO buffer layer위에 성장된 ZnO 나노 구조체는 직경이 약 ~50 nm, 길이가 ~2 um까지 성장을 보였으며, XRD 측정결과, ZnO 우선 성장 방향(002)을 확인하였다. 두 가지 측정을 통하여 ZnO buffer layer의 유무에 따라 성장 특성이 향상되었음을 확인하였으며, 이는 buffer layer가 seed 역할을 한 것으로 사료된다. UV-spectra 측정을 통하여 가시광 영역(400~780 nm)에서 60%대의 투과도를 보여 가시광 영역에서 투명성을 요구하는 전자 소자 및 광소자 등에 적용 가능성을 확인하였다. 이 연구를 통하여 우수한 투과도를 가지며 유리 기판위에 수직성장된 ZnO 나노구조체는 태양전지와 플렉서블 디스플레이 등 다양한 활용 분야를 제시할 수 있다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.1056-1061
• /
• 2018

In this study, we propose the structure of color glass for BIPV (Building Integrated Photovoltaic System) and develop process technology to realize it. It was verified through computer simulation based on wave optics that two different kinds of metal oxide thin films with different refractive indices could be integrated to realize different colors with good transmittance. To fabricate the structure, we used RF Magnetron deposition method to achieve the target thickness uniformly. The optical analysis of the samples was carried our by comparing with the results of computer simulations and it was found that this technique can be stably implemented on lab scale. The stability test over weeks was confirmed at room temperature. This method is expected to be very useful in BIPV buildings.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.20 no.7
• /
• pp.16-19
• /
• 2019

A thinner film has superior electrical properties and a better amorphous structure. Amorphous structures can be effective in improving conductivity through a depletion effect. Research is needed on the Schottky contact, where potential barriers are formed, as a way to identify these characteristics. $SiO_2/SnO_2$ thin films were prepared to examine the amorphous structure and Schottky contact, $SiO_2$ thin films were prepared using Ar = 20 sccm. $SnO_2$ thin films were deposited using mixed gas with a flow rate of argon and oxygen at 20 sccm, and $SnO_2$ thin films were added by magnetron sputtering and treated at $100^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$. To identify the conditions under which the amorphous structure was constructed, the XRD patterns were investigated and C-V and I-V measurements were taken to make Al electrodes and perform electrical analysis. The depletion layer was formed by the recombination of electrons and holes through the heat treatment process. $SiO_2/SnO_2$ thin films confirmed that the pores were well formed when heat treated at $100^{\circ}C$ and an electric current was applied over the micro area. An amorphous $SiO_2/SnO_2$ thin film with heat treatment at $100^{\circ}C$ showed no reflection at $33^{\circ}\;2{\theta}$ in the XRD pattern, and a reflection at $44^{\circ}2\;{\theta}$. The macroscopic view (-30 V