• 센서학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.309-313
• /
• 2021

Organic semiconductors have received tremendous attention for their research because of their tunable electrical and optical properties that can be achieved by changing their molecular structure. However, organic materials are inherently unstable in the presence of oxygen and moisture. Therefore, it is necessary to develop moisture and air stable semiconducting materials that can replace conventional organic semiconductors. In this study, we developed a NiO_x thin film through a solution process. The electrical characteristics of the NiO_x thin film, depending on the thermal annealing temperature and UV-ozone treatment, were determined by applying them to the hole injection layer of an organic light-emitting diode. A high annealing temperature of 500 ℃ and UV-ozone treatment enhanced the conductivity of the NiO_x thin films. The optimized NiO_x exhibited beneficial hole injection properties comparable those of 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile (HAT-CN), a conventional organic hole injection layer. As a result, both devices exhibited similar power efficiencies and the comparable electroluminescent spectra. We believe that NiO_x could be a potential solution which can provide robustness to conventional organic semiconductors.

• 공업화학
• /
• 제35권2호
• /
• pp.100-106
• /
• 2024

NiO와 페로브스카이트 사이의 전하 이동과 계면특성을 개선하기 위해, 솔-젤로 제조된 NiO를 [2-(9H-carbazol-9-yl)ethyl] phosphonic acid (2PACz)으로 개질한다. 2PACz의 인산기(head group)는 NiO 표면의 수산화기(-OH)와 응축 반응을 통해 결합되며, 더 깊은 가전자대가 형성되면서 페로브스카이트 층의 가전자대와 에너지밴드가 더 잘 일치하게 되어 생성된 전하의 재결합이 억제되고 에너지 손실이 감소하게 된다. 더불어, 페로브스카이트의 표면 및 페로브스카이트/정공 전달층 계면에 핀홀이 없는 고질의 페로브스카이트 필름이 형성된다. 결과적으로, 13.69%의 효율을 나타내는 NiO 기반 소자와 비교했을 때, 최적의 2PACz으로 개질된 NiO 기반 소자는 17.08%의 높은 효율을 보여주며, 공기 조건에서 더 뛰어난 안정성을 보여준다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.59-63
• /
• 2017

n-type GaN 반도체는 광전극으로서 우수한 성질을 가지고 있지만, 표면에서 일어나는 산소반응으로 인한 광부식으로 신뢰성이 저하되는 큰 단점이 있다. 이를 근본적으로 억제하기 위하여 표면에서 수소 발생 반응이 일어나는 p-type GaN를 광전극으로 사용함으로써 광부식을 피하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 p-type GaN은 비저항이 높고 정공 이동도가 낮기 때문에 효율이 낮다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 p-type GaN의 activation 공정을 통해 개선하고자 한다. 전극으로 사용될 p-type GaN을 $N_2$ 분위기의 $500^{\circ}C$에서 1 분 동안 annealing을 하였다. Hall effect 측정을 통하여 전기적 특성을 확인하였으며, potentiostat (PARSTAT4000) 측정을 통하여 광전기화학적 (photoelectrochemical, PEC) 특성을 분석하였다. 그 결과 annealing 공정을 통하여 광전류밀도가 1.5배 이상 향상되었으며, 3시간 동안 안정적인 광전류 값을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2006

본 논문에서는 채널 stress에 따른 Nano-scale CMOSFET의 소자 및 신뢰성 (HCI, NBTI)특성을 분석하였다. 잘 알려져 있듯이 NMOS는 tensile, PMOS는 compressive stress가 인가된 경우에 소자의 특성이 개선되었으며, 이는 전자와 정공의 이동도 증가에 의한 것임을 확인하였다. 그러나 신뢰성인 경우에는 소자 특성과는 다른 특성을 나타냈는데, NMOS와 PMOS 모두 tensile stress가 인가된 경우에 hot carrier 특성이 더 열화 되었으며, PMOS의 PBTI 특성도 tensile에서 더 열화 되었음을 확인하였다. 신뢰성을 분석한 결과, 채널의 tensile stress로 인하여 $Si/SiO_2$ 계면에서 interface trap charge의 생성과 산화막 내 positive fixed charge의 생성에 많은 영향을 끼침을 알 수 있었다. 그러므로 나노급 CMOSFET에 적용되는 strained-silicon MOSFET의 개발을 위해서는 소자의 성능 뿐 만 아니라 신뢰성 또한 고려되어야 한다.

• 접착 및 계면
• /
• 제21권3호
• /
• pp.107-112
• /
• 2020

원자층 두께의 전이금속 칼코겐화합물(transition-metal dichalcogenide, TMD) 기반 반도체 소재는 그래핀과 비슷한 구조의 이차원구조를 지니는 소재로서 조절 가능한 밴드갭 뿐만 아니라 우수한 유연성, 투명성 등 다양한 장점으로 인해 다양한 미래사회의 전자소자에 활용될 수 있는 소재로서 각광받고 있다. 하지만 이러한 TMD 소재들은 수분과 산소에 매우 취약하다는 단점 때문에 대기안정성을 해결할 수 있는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 핫픽업 전사기술을 이용하여 TMD 반도체 소재 중 하나인 WSe₂ 와 이차원 절연체 h-BN와의 수직 헤테로 구조를 제작하여 WSe₂의 대기 안정성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였으며, h-BN/WSe₂ 구조를 활용하여 WSe₂ 기반 고성능 전계효과 트랜지스터 제작에 대한 연구를 수행하였다. 제작된 소자의 전기적 특성을 분석한 결과, h-BN에 의해 표면이 안정화된 WSe₂ 기반 소자는 대기안정성 뿐만 아니라 150 ㎠/Vs의 상온 정공 이동도, 3×10⁶의 온/오프 전류비, 192 mV/decade의 서브문턱스윙 등 우수한 전기적 특성을 갖는다는 것 또한 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.195-198
• /
• 2008

이 논문에서 무기 게이트 인슐레이터 위에 Polyimide 유기 점착층을 성형하여, 고성능의 유기 박막 트렌지스터(OTFT)소자를 제작한 후 450 nm 두께로 폴리이미드를 Vapor deposition polymerization (VDP)방법을 사용하여 패시베이션하였다. 이때 폴리이미드성막을 위해, 스핀코팅 방법 대신 VDP 방법 도입하였다. 이 폴리이미드 고분자막은 2,2 bis(3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA)와 4,4‘-oxydianiline(ODA)을 고진공에서 동시에 열증착 시킨 후, $170^{\circ}C$에서 2시간 열처리하여 고분자화 된 막을 형성하였다. 다른 종류의 유기 패시베이션 막이 소자에 주는 영향을 비교 분석하기 위해, 450 nm 두께로 스핀코팅법을 이용하여 폴리비닐알콜 패시베이션 막을 형성하였다. 이 두 가지 패시베이션 막 형성법이 소자의 문턱전압과, 전하이동도에 주는 영향을 전기적 특성을 통해 변화를 확실히 볼 수 있었다. 최초 유기 박막 트렌지스터의 전기적 특성은 문턱전압, 점멸비, 그리고 정공의 이동도는 각각, -3 V, 약 $10^6$ 그리고, $0.24cm^2$/Vs 이 측정되었고. 폴리이미드를 사용하여 패시베이션 후 특성이 각각 0 V, 약 $10^6$ 그리고, $0.26cm^2/Vs$, 폴리비닐알콜 패시베이션 경우는 특성이 각각, 문턱전압의 경우 0 V에서 +2 V로, 점멸비는 $10^6$에서 $10^5$으로 전계효과이동도는 $0.13cm^2/Vs$ 에서 $0.13cm^2/Vs$로 변화하였다.

• 공업화학
• /
• 제29권2호
• /
• pp.191-195
• /
• 2018

본 실험에서는 활성탄소섬유의 미세기공구조가 신경작용제 유사가스인 dimethyl methylphosphonate (DMMP) 감응 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 탄소섬유에 화학적 활성화법을 이용하여 기공구조를 부여하였고, 이를 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. N형 반도체인 polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유 기반 전극은 환원성 가스인 DMMP로부터 전자를 받아 정공의 밀도 감소로 인하여 전기저항이 감소하게 되었다. DMMP 가스센서의 민감도는 미세기공 부피가 증가함에 따라 1.7%에서 5.1%까지 증가하였다. 이는 분자 크기가 0.57 nm인 DMMP를 흡착하기에 적합한 미세기공이 형성됨에 따라, DMMP와 활성탄소섬유간의 전자 이동이 용이해졌기 때문이라 사료된다. 결론적으로, 높은 감도의 DMMP 가스센서를 제조하기 위해서는 적절한 기공구조 조절이 중요한 역할을 한다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.563-582
• /
• 2000

경기도 화성군 남양지역과 안산시 탄도지역에 분포하는 두 퇴적분지는 백악기(80-90Ma) 퇴적분지로서 10개의 암상과 5개의 상조합으로 구분된다. 상조합 I은 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 역점이층리 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지에서 암설류와 판류에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 II는 괴상 이암상, 괴상 사암상, 엽층리 사암상, 괴상 역암상으로 구성되어 있으며 충적선상지와 망상평원 환경에서 판류와 부유 퇴적에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 III은 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 괴상 사암상과 호층을 이루는 하도 역암으로 구성되어 있으며, 범람원에서 홍수시에 부유 퇴적과 하도 메꿈작용에 의해 퇴적된 것으로 해석된다. 상조합 IV는 괴상 역암상, 정상점이층리 역암상, 괴상 사암상, 정상점이층리 사암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 이암상으로 구성되어 있으며, 선상지 삼각주에서 암설류와 저탁류에 의해서 퇴적된 것으로 보인다. 상조합 V는 괴상 이암상, 엽층리 이암상, 엽층리 사암상, 호층을 이루는 괴상 역암상으로 구성되어 있으며, 호수에서 부유 퇴적과 저밀도 저탁류에 의해 퇴적된 것으로 보인다. 남양분지에서 상조합 I은 분지의 동쪽과 남쪽 부분에 분포하며, 상조합 II는 남북의 대상 분포를 이루며 분지의 중앙부에 분포하고, 상조합 III은 분지의 서쪽부분에 분포한다. 탄도분지에서 상조합 II는 분지 동쪽 중앙부와 북서쪽에 분포하고, 상조합 IV는 분지 남서부에 그리고 상조합 V는 분지 중앙부에 분포한다. 상조합 대비는 남양분지에서 상조합 I과 II는 층서적으로 하부에 그리고 상조합 III은 상부에 분포하고, 탄도분지에서 상조합 II와 IV는 하부에 그리고 IV와 V는 상부에 분포함을 보여준다. 이러한 암상분포 양상은 남양분지는 처음에는 충적선상지와 충적선상지평원/망상평원이 교호하다가 범람원으로 발전하였으며, 탄도분지는 처음에는 선상지 삼각주와 충적평원/망상평원이 교호하며 발달했다가 나중에는 호수환경에서 발전한것으로 해석된다.

• 태양에너지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.43-54
• /
• 2000

동시 진공증발법을 이용하여 coming glass, soda-lime glass, Mo가 증착된 soda-lime glass 위에 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막을 증착하였다. Soda-lime glass 위에서 제조된 $Cu(In_{0.5}Ga_{0.5})Se_2$ 박막의 전기비저항값과 정공농도는Cu/(In+Ga)비에 큰 영향을 받지 않았다. Soda-lime glass위에서의 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막내부와 표면에는 Na이 검출되었고, 표면의 Na는 산소와 결합하고 있었으며, Cu가 부족한 조성에서 이차상이 형성되었다. Ga/(In+Ga)비가 증가할수록 $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막은 회절 peak들의 큰 회절각으로 이동, 초격자 peak등의 분리, 결정립 크기의 감소가 관찰되었다. $Cu_{0.91}(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ 박막은 Ga/(In+Ga)비에 무관하게 전기적으로 p-type을 나타내었다. Ag/n-ZnO /i-Zno/CdS/$Cu_{0.91}(In_{0.7}Ga_{0.3})Se_2$/Mo/glass구조의 태양전지를 제조하였으며, 태양전지변환효율(Eff.) = 14.48%, 단락전류밀도(Jsc) = $34.88mA/cm^2$, 개방전압(Voc) =581.5 mV, 충실도(F.F) = 0.714을 나타내었다.