• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.246-246
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• 2011

졸-겔 스핀코팅(sol-gel spin-coating)법을 이용하여 실리콘 기판에 ZnO 박막을 증착하였다. 증착된 졸 용액을 전열처리(pre-heat treatment) 후, 다른 속도로 상온까지 냉각시켰다. ZnO 박막의 특성 분석을 위하여 atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), Raman, photoluminescence (PL)을 이용하였다. 전열처리 후 5$^{\circ}C$/min의 속도로 천천히 냉각시킨 ZnO 박막은 산맥구조(mountain chain structure)로 표면이 매우 거친 반면, 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막은 매우 매끄러운 표면을 나타내었다. 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막의 c-축 배향성(c-axis preferred orientation)이 느리게 냉각시킨 ZnO 박막의 배향성보다 더 우세하게 나타났고, 결정성도 우수하였다. 뿐만 아니라, 빠르게 냉각시킨 ZnO 박막의 광학적 특성이 느리게 냉각시킨 ZnO 박막의 특성보다 우수하게 나타났다. 후열처리(post-heat treatment)에 의해 ZnO 박막의 구조적 및 광학적 특성이 더욱 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.137-137
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• 2006

본 연구에서는 FeRAM 적용을 위한 BLT 캐패시터 제조시 CMP 공정압력 변화에 따른 Leakage Current의 특성에 대해서 연구하였다. 6-inch Pt/Ti/Si 웨이퍼를 사용하였으며, 기판 위에 졸-겔(Sol-Gel)법으로 모든 BLT를 스핀코팅을 이용하여 증착시켰다. 증착된 BLT는 $200^{\circ}C$에서 기본 열처리 후 다시 $700^{\circ}C$에서 후속 열처리 하였다. 이러한 과정을 두번 반복하였며, FeRAM 적용을 위한 BLT 캐패시터 제조시 CMP 공정 중 압력 변화를 달리하여 BLT 캐패시터를 제조한 후 Leakage Current를 측정하였다. 결과적으로 CMP 공정 시 압력의 증가에 따라 Leakage Current값이 증가하였다. CMP 공정시 압력과 박막 표면의 스크레치로 증가로 인해 Leakage Current의 증가하였다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.439-439
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• 2012

ZnO 나노로드는 큰 밴드갭 에너지(~3.37 eV)와 60 meV의 높은 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖고 있으며, 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 1차원 나노구조의 금속산화물로서 태양전지 및 광전소자 널리 응용되고 있다. 이러한 ZnO 나노로드를 성장하는 방법 중에 전기화학증착법(electrochemical deposition method)은 전도성 물질위에 증착된 시드층(seed layer)을 성장용액에 담그어 전압을 인가하여 만들기 때문에 기존의 수열합성법(hydrothermal method), 졸-겔 법(sol-gel method)보다 비교적 간단한 공정과정으로 저온에서 빠르게 물질을 성장시킬 수 있는 장점이 있다. 한편, 디스플레이 산업에서 ITO (indium tin oxide)는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide)로써 가시광 파장영역에서 높은 투과율과 전도성을 가지며, 액정디스플레이, LED (Light emitting diode), 태양전지 등의 다양한 소자에 투명전극 재료로 쓰이고 있다. 또한 최근 ITO를 유연한 PET (polyethylene terephthalate) 기판 위에 증착은 얇고, 가볍고, 휘어지기 쉬워 휴대하기 편하기 때문에 차세대 광전자소자 응용에 가능성이 크다. 본 연구에서는 ZnO 나노로드를 ITO/PET 기판위에 전기화학증착법으로 성장하여, 구조적 및 광학적 특성을 분석하였다. 시드층을 형성하기 위해 RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 ~20 nm 두께의 ZnO 박막을 증착시킨 후, zinc nitrate와 hexamethylenetetramine이 포함된 수용액에 시료를 담그어 전압을 인가하였다. 용액의 농도와 인가전압을 조절하여 여러 가지 성장조건에 대한 ZnO 나노로드의 구조적, 광학적 특성을 비교하였다. 성장된 시료의 형태와 결정성을 조사하기 위해, field-emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD)을 사용하였으며, UV-vis-NIS spectrophotometer, photoluminescence (PL) 측정장비를 사용하여 광학적 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.97-97
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• 2011

산화아연 (ZnO)은 넓은 에너지 밴드갭 (~3.37 eV), 큰 엑시톤 결합 에너지 (~60 meV) 그리고 높은 전자 이동도 (bulk~300 $cm^2Vs^{-1}$, single nanowire~1000 $cm^2Vs^{-1}$)를 갖고 있어, 광전자 소자 및 반도체소자 응용에 매우 널리 사용되고 있다. 특히, 산화아연 나노로드(ZnO nanorod)는 1차원 나노구조로써 더욱 향상된 전자 이동도와 캐리어의 direct path way를 제공하여 차세대 광전자소자 및 태양광 소자의 응용에 대한 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 한편, 이러한 산화아연 나노로드를 성장시키기 위하여 VLS (vapor-liquid-solid), 졸-겔 공정(sol-gel process), 수열합성(hydrothermal synthesis), 전기증착(electrodeposition)등 다양한 방법이 보고되었지만, 이러한 산화아연 나노로드의 성장방법은 실제적인 소자응용을 위한 패터닝 형성에 대하여 제약을 받는 문제점이 있다. 이들 중에서 수열합성법과 전극증착법은 ZnO 또는 AZO (Al doped ZnO) seed 층 표면과 성장용액의 화학반응에 의해서 선택적으로 산화아연 나노로드를 성장시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는, 광전자소자의 응용을 위한 간단한 패터닝 공정을 위해, 산화인듐주석(ITO) 박막이 증착된 유리기판(glass substrate)위에 수열합성법과 전극증착법을 이용하여 산화아연 나노로드를 선택적으로 성장시켰다. 실험을 위해, ITO glass 위에 RF magnetron 스퍼터를 사용하여 AZO seed 층을 metal shadow mask를 이용하여 패터닝을 형성한 후, 질산아연과 헥사메틸렌테트라아민으로 혼합된 용액에 $85^{\circ}C$ 온도를 유지하여, 패터닝이 형성된 샘플에 전압을 인가하여 성장시켰다. 나노구조 분석을 위해, 전계주사현미경을 이용하여 수열합성법과 전기증착법에 의한 패터닝된 산화아연 나노로드를 비교하여 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.241-242
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• 2012

산화아연 씨앗층을 졸-겔 스핀코팅법으로 석영기판위에 증착시킨 후, 수열합성법을 이용하여 갈륨의 양을 0에서 2.0 at.% 으로 변화를 주어 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대를 성장하였다. 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대의 구조적 광학적 특성을 조사하기 위해 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), 그리고 ultraviolet-visible spectroscopy를 이용하였다. 일정한 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대는 육각형형태로 성장하였다. XRD 데이터로부터, 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대의 스트레스는 각각 -0.022 (0 at.%), 0.097 (0.5 at.%), 0.165 (1.0 at.%), 0.177 (1.5 at.%), 0.182 GPa (2.0 at.%) 였다. PL 스펙트라에서 얻어진 반가폭(The full width at half maximum)은 갈륨의 양이 0에서 2.0 at.%로 증가함에 따라 127에서 171 meV로 증가하였다. Urbach 에너지는 68 (0 at.%), 97 (0.5 at.%), 108 (1.0 at.%), 104 (1.5 at.%), 127 meV (2.0 at.%)였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.5
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• pp.360-363
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• 2000

Deformation in the hysteresis loop of $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) thin films with various Zr/Ti ratios has been studied by varying the top electrode preparation method and the annealing temperature. Pt/PZT/Pt capacitors was found to be positively poled due to dc plasma potential generated during reactive ion etch (RIE) of Rt. Internal field is formed by space charges trapped at domain boundaries. Aging phenomenon such as constriction in the middle of the hysteresis loop was observed in the PZT film with top electrode deposited by sputtering. Top electrode annealing restores the hysteresis loop by removing the space charges. As Zr/Ti ratio decrease, voltage shift increases and an-nealing temperature at which internal field disappears also increases.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.965-968
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• 2004

Effective transverse Piezoelectric Coefficients $(e_{31,f})$ of thick PZT $(Pb(Zr_{0.52}Ti{0.48}Ti_{0.48})O_3)$ films on $SiN_x/Si$ substrates were measured with PZT thicknesses and top electrode dimensions. $e_{31,f}$ is one of important Parameters characterizing Piezoelectricity of PZT films. Thick PZT films have been used as various sensors and actuators because of their high driving force and high breakdown voltage. Thick PZT films were fabricated on Pt/Ta/$SiN_x$/Si substrates using sol-gel method. Thicknesses of PZT films were $1{\mu}m$ and $1.8{\mu}m$. $|e_{31,f}|$ values of $1.8{\mu}m$-thick-PZT films were higher than those of $1{\mu}$-thick-PZT films. Maximum $|e_{31,f}|$ of $1.8{\mu}$-thick-PZT films was about $50^{\circ}C/m^2$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.67.2-67.2
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• 2017

본 연구에서는 $SiO_2$ 미세구조 상에 Pd 나노입자(NPs)를 증착하여, 불소화된 마이크로-나노 계층구조를 갖는 Pd-decorated $SiO_2$($Pd/SiO_2$)를 제작하였다. 마이크로 크기의 거칠기를 갖는 $SiO_2$ 층은 졸-겔 공정을 사용해서 제조된 용액을 전기분사함으로써 제조되었다. 이어서, 자외선(UV)을 이용한 광 환원법을 이용해 Pd 나노입자를 $SiO_2$ 층에 형성했다. 생성된 표면은 마이크로-나노의 계층구조 형태를 보여주었다. 해당 시편의 불소화 처리 후, 마이크로-나노의 계층구조 표면은 $170^{\circ}$ 이상의 물 접촉각(water contact angle; WCA) 및 $5^{\circ}$ 이하의 슬라이딩 각(sliding angle)을 보여줌으로써 물에 대해 탁월한 소수성을 나타내었다. 또한, 커피($CA=161^{\circ}$), 우유($CA=162^{\circ}$), 쥬스($CA=163^{\circ}$), 그리고 글리세롤($CA=165^{\circ}$)에 대해서도 우수한 소수 특성을 보여주었다. 또한, 이들 $Pd/SiO_2$ 층은 우수한 장기내구성 및 자외선 저항성을 보여주었다. 그리고 이어진 기름에 대한 접촉각 측정을 통해 해당 시편이 소유 특성이 아닌 친유 특성을 보여준다는 것을 확인할 수 있었고, 기름에 대한 CA는 약 ${\sim}10^{\circ}$로 매우 우수한 친유 특성을 나타내었다. 이와 같은 결과는 자체세정이 가능한 표면 및 지능형 물/기름 분리 시스템과 같은 스마트 장치에서 초소수성-친유성 특성을 갖는 계층구조의 $Pd/SiO_2$ 층을 사용할 가능성을 명확하게 보여준다고 판단된다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.6
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• pp.582-588
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• 2002

IrO$_2$-RuO$_2$ films were deposited on plasma sprayed TiO$_2$ buffer layer above Ti metal by sol-gel and dip-coating method. Organic vehicle (ethyl cellulose and $\alpha$-terpineol) and glass frit were added to improve adherence of the coatings. Taguchi method and L$_{18}$ (2$^1$$\times$3$^{7}$ ) orthogonal arrays were evalvated in terms of current density to determine the optimal combination of levels of factors that best satisfy the bigger is better quality characteristic. The observed conditions were as fellows: ethyl cellulose (100 cp), drying temperature and time (17$0^{\circ}C$,20 min), heat treatment temperature and time (75$0^{\circ}C$,10 min), the weight ratio of IrO$_2$-RuO/powders to glass frit (99:5), final heat treatment time (120 min) and flow rate of air (5 sccm), respectively. ANOVA analysis suggested that the influence of the factors within $\alpha$= 0.1 was significant with a 90% confidence level.