• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.282-282
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• 2010

결정질 태양전지는 상대적으로 고효율이 보장되며, 낮은 공정 비용 등의 이유로 널리 사용되고 있는 기술이다. 결정질 태양전지의 효율을 증가시키는 공정 방법에는 표면 구조화, 도핑 농도, 반사방지막, 금속전극 형성 등이 있다. 특히, 도핑 공정에서 도핑 농도를 변화시킬 수 있으며, 이에 의하여 면 저항값을 변화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 결정질 태양 전지에서 도핑 농도의 조절에 의한 이상적인 sheet resistance를 얻기 위한 실험을 진행하였다. 3개의 실험 set을 두고 각각의 경우를 실험하였다. 본 연구에서는 Pre-deposition과 drive-in 방법을 사용한 doping의 2가지 step으로 실험을 진행하였다. pre-deposition의 시간 condition은 21분으로 하였다. $N_2$ 분위기에서 $O_2$와 $POCl_3$ 의 비율을 각각 100sccm, 200sccm으로 하여 실험을 진행하였다. 변수인 온도의 경우는 각각의 set에 대하여, $830^{\circ}C$, $840^{\circ}C$, $850^{\circ}C$ 로 가변하였다. pre-deposition을 끝낸 뒤, sheet resistance의 값은 각각 $75{\sim}90\;\Omega/square$, $68{\sim}75\;\Omega/square$, $56{\sim}63\;\Omega/square$의 값을 나타내었다. 도핑의 경우에는 drive-in 방법을 사용하였으며, 모든 경우에서 20분에서 $890^{\circ}C$에서 진행하였다. 최종 sheet resistance의 값은 각각의 경우 최대 $33\;\Omega/square$, $34\;\Omega/square$, $30\;\Omega/square$의 값을 나타내었다. $40{\sim}45\;\Omega/square$ 정도의 sheet resistance가 많은 연구에서 이상적인 sheet resistance로 연구되고 있다. 본 연구에서 두 번째 조건이 이상적인 sheet resistance에 가장 접근 하였음을 확인 할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.305-305
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• 2013

태양전지는 무기태양전지와 유기태양전지 등이 연구 되고 있는데 [1] 그 중 유기물질의 장점(높은 수율, solution phase processing, 저비용으로 전력 생산)과 무기재료의 장점(높은 전자 이동도, 넓은 흡수 범위, 우수한 환경 및 열 안정성)을 융합함으로써 장기적 구조안정성의 확보와 광전변환의 고 효율화를 동시에 달성하기 위한 유기무기 하이브리드 태양전지가 최근 큰 관심을 끌고 있다[2]. 본 연구에서는 hybrid photovoltaics에 유기물 MDMO-PPV와 전도성 고분자 PEDOT:PSS를 무기물 GaN 위에 spin coating 하여 두께에 다른 효율을 측정하였다. 유기물 MDMO-PPV는 p-형으로 클로로벤젠, 톨루엔과 같은 유기 용매에 잘 녹으며 HOMO 5.33eV, LUMO 2.97eV, energy band gap 2.4eV이며 99.5%의 순도 물질을 사용하였다. 또한 정공 수송층(hole transport layer, HTL)으로 PEDOT:PSS를 사용하였으며, HOMO 5.0eV, LUMO 3.6eV, energy band gap 1.4eV를 가지며 증류수나 에탄올과 같은 수용성 용매에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 무기물은 III-V 족 물질 n-GaN(002)을 사용하였고 valence band energy 1.9eV, conduction band energy 6.3eV, energy band gap 3.4eV, 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도, 광전자 소자에 유리한 광 전기적 특성을 가지고 있다. 기판으로는 GaN와 격자 부정합도와 열팽창계수 부정합도가 큰 Sapphire (Al2O3) 이종 기판을 사용하였다. 전극으로 Au를 사용하였으며 E-beam증착하였다. Reflector로서 Al를 thermal evaporator로 증착하였다 [3]. 실험 과정은 두께에 따른 효율을 알아보기 위해 MDMO-PPV를 900~1,500 rpm으로 spin coating 하였고, 열처리에 따른 효율을 알아보기 위해 열처리 온도 조건을 $110{\sim}170^{\circ}C$의 변화를 주었다. FE-SEM으로 표면과 단면을 관찰하였으며 J-V 특성을 알아보기 위해 각 샘플마다 solar simulator를 사용하여 측정하였고 그 결과를 논의하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.235-235
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• 2013

공정의 단순함과 낮은 전력을 사용하여 구동이 가능한 장점을 가진 무기물 나노입자를 포함한 무기물/유기물 나노복합체를 사용한 비휘발성 메모리의 전기적 성질에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 다양한 나노입자를 포함한 고분자 박막에 대한 연구는 많이 진행되었지만, InP/CdSe 코어쉘 나노입자가 고분자 박막에 분산되어 있는 나노복합체를 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자의 전기적 성질과 소자의 안전성에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 고분자 박막 안에 분산되어 있는 InP/CdSe 코어쉘 나노입자를 사용한 메모리 소자를 제작하여 전기적 성질과 소자의 안정성에 대한 관찰을 하였다. 화학적으로 세척된 indium-tin-oxide (ITO)가 코팅된 유리 기판 위에 InP/CdSe 코어쉘 나노입자와 절연성 고분자가 혼합된 용액을 스핀코팅 방법으로 도포하여 박막을 형성하여 활성층으로 사용하였다. 형성된 박막 위에 Al 상부 전극을 고진공에서 열 증착 방식을 이용하여 ITO/InP/CdSe 코어쉘 나노입자가 분산된 절연성 고분자층/Al 구조를 갖는 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 소자의 전류-전압 특성을 측정한 결과 동일 전압에서 전도도가 좋은 상태 (low resistance states; LRS)와 좋지 않은 상태 (high resistance states; HRS)인 두개의 상태가 존재하는 걸 확인하였다. LRS 또는 HRS 변화를 일으키는 일정 전압을 가하기 전까지는 각각의 LRS 또는 HRS를 계속 유지하여 비휘발성 메모리 소자로서의 활용 가능성을 보여주었다. LRS 또는 HRS의 안정성을 확인하기 위해 LRS 또는 HRS의 스트레스 실험으로 관측하였다. 제작된 메모리 소자의 실험 결과를 바탕으로 전하수송 메커니즘을 설명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.231-231
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• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.22 no.4
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• pp.211-217
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• 2013

Two types of organic thin film solar cell devices with bulk hetero-junction (BHJ) structure were fabricated on plastic substrates using conjugated polymers of $PCDTBT:PC_{71}BM$ and $PTB7:PC_{71}BM$ blended as active channel layer. Time-variant characteristics of the organic thin film solar cell devices were investigated: short circuit current density ($J_{SC}$); open circuit voltage ($V_{OC}$); ; fill factor (FF); power conversion efficiency (PCE, ŋ). All the performance parameters were degraded by progress of the measurement time, while $V_{OC}$ showed the most drastic decrease with time. Possible factors to cause the time-variant alteration of performance parameters were discussed to be clarified.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.7
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• pp.371-376
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• 2011

We report on the effects of $TiO_2$ doping power on the characteristics of multicomponent $TiO_2$-ITO (TITO) electrodes prepared by a multi-target sputtering system with tilted cathode guns. Both as-deposited and annealed TITO electrodes showed linearly increased sheet resistance and resistivity with increasing $TiO_2$ doping power. However, the TITO electrodes exhibited a fairly high optical transmittance regardless of the $TiO_2$ doping power due to the high transparency of the $TiO_2$. Although the annealed TITO showed much lower sheet resistance and resistivity relative to the as-deposited samples, the electrical properties of the annealed samples exhibited similar dependence on the $TiO_2$ power to the as-deposited samples. In addition, it was found that doping of an anatase $TiO_2$ in the ITO electrode prevented the preferred (222) orientation of the TITO electrodes. Although the TITO electrode showed higher sheet resistance and resistivity than that of the pure ITO electrode, it offers a very smooth surface and usage of a low-cost Ti element. It is thus considered a promising multicomponent transparent conducting electrode for cost-efficient flat panel displays and photovoltatics.

• Journal of Food Hygiene and Safety
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• v.32 no.6
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• pp.447-454
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• 2017

A new amperometric biosensor has been developed for the detection of hydrogen peroxide ($H_2O_2$). The sensor was fabricated through the one-step deposition of a biocomposite layer onto a glassy carbon electrode at neutral pH. The biocomposite, as a $H_2O_2$ sensing element, was prepared by the electrochemical deposition of a homogeneous mixture of graphene oxide, aniline, and horseradish peroxidase. The experimental results clearly demonstrated of that the sensor possessed high electrocatalytic activity and responded to $H_2O_2$ with a stable and rapid manners. Scanning electron microscopy, cyclic voltammetry, and amperometry were performed to optimize the characteristics of the sensor and to evaluate its sensing chemistry. The sensor exhibited a linear response to $H_2O_2$ in the range of 10 to $500{\mu}M$ concentrations, and its detection limit was calculated to be $1.3{\mu}M$. The proposed sensing-chemistry strategy and the sensor format were simple, cost-effective, and feasible for analysis of "food-grade $H_2O_2$" in food samples.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.11
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• pp.29-35
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• 2015

The photo-response characteristics of polysilicon based metal-semiconductor-metal (MSM) photodetector structure, depending on deuterium treatment method, was analyzed by means of the dark-current and the light-current measurements. Al/Ti bilayer was used as a Schottky metal. Our purpose is to incorporate the deuterium atoms into the absorption layer of undoped polysilicon, effectively, for the defect passivation. We have introduced two deuterium treatment methods, a furnace annealing and an ion implantation. In deuterium furnace annealing, deuterium bond was distributed around polysilicon surface where the light current flows. As for the ion implantation, even thought it was a convenient method to locate the deuterium inside the polysilicon film, it creates some damages around polysilicon surface. This deteriorated the photo-response in our photodetector structure.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.3
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• pp.37-41
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• 2019

Sheet resistance reduction in the Ag nanowire (NW) coated films is accomplished with slight improvement of optical properties for the application of transparent conducting electrodes by using $O_2$ plasma treatment. The sheet resistance was optimized after 30 seconds $O_2$ plasma treatment, showing the 27 % of maximum decrease of sheet resistance. It is found that the $O_2$ plasma treatment get rid of the residual organic materials at the junction of Ag NWs. However, the Ag NWs may be also snapped by the excessive $O_2$ plasma treatment can showing the collapses of Ag NWs networks. Furthermore, the optical properties such as optical transmittance and haze were monotonically improved with the $O_2$ plasma treatment time until 90 seconds.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.15 no.1
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• pp.1-8
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• 2014

Ion exchange membrane is widely used in various fields such as electro dialysis, diffusion dialysis, redox flow battery, fuel cell. PVC cation exchange membrane using ultrasonic modification was prepared by sulfonation reaction in various sulfonation times. Sulfuric acid was used as a sulfonating agent with ultrasonic condition. We've characterized basic structure of sulfonated PVC cation exchange membrane by FT-IR, EDX, water uptake, ion exchange capacity (IEC), electrical resistance (ER), conductivity, ion transport number and surface morphology (SEM). The presence of sulfonic groups in the sulfonated PVC cation exchange membrane was confirmed by FT-IR. The maximum values of water uptake, IEC, electrical resistance and ion transport number were 40.2%, 0.87 meq/g, $35.2{\Omega}{\cdot}cm^2$ and 0.88, respectively.