• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.190-190
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• 2010

본 연구에서는 Ti이 도핑된 ZnO의 성장 및 후처리 과정에 따른 구조적, 전기적, 자기적 특성에 관하여 보고한다. ZnTiO 박막은 Pt/SiO2/Si기판에 $500^{\circ}C$, 20 mTorr에서 RF 마그네트론 스퍼터법과 DC 마그네트론 스퍼터법으로 코스퍼터링을 통하여 증착 하였다. 그리고 박막 성장 후 질소분위기에서 $600{\sim}900^{\circ}C$($50^{\circ}$ step)에서 급속 열처리 공정(RTA)을 이용하여 후열처리에 따른 특성변화를 관찰하였다. 구조적 특성변화를 확인하기 위하여 XRD 측정을 하였으며, Ti이 Zn와 치환되어 성장 한 것을 관측하였다. 한편 자기적 특성 확인을 위한 SQUID 측정 결과, ZnTiO 박막에서 강자성 특성인 자기-이력곡선을 확인하였다. 또한 강유전 특성 분석을 위한 I-V 측정에서 ZnTiO 박막에서 강유전 특성인 전류-이력 현상을 관측하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.388-391
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• 2015

본 연구에서는 탄소로 이루어진 그래핀과 붕소와 질소의 합성물인 h-BN을 적절하게 섞어, 밴드갭(band gap)의 변화를 범밀도함수이론(DFT)을 통하여 설계하려고 한다. 본 연구에서 태양전지의 가장 높은 효율을 가지기 위한 밴드갭 1.2eV 가지는 모델을 설계하려고 한다. Armchair 방향으로 B와 N을 도핑을 하여 width에 따른 Nanorribbons 형태를 만들어 밴드갭(band gap)의 변화를 살펴 볼 것이다. 그래핀과 h-BN을 각각 고정시키며 다른 한쪽의 width를 늘리면서 밴드갭(band gap)의 변화도 살펴 볼 것이다. 그래핀와 h-BN의 비가 5:3일 때 1.14eV로 가장 1.2eV에 비슷하게 나왔고 3:5일 때 1.12eV로 그 다음으로 가장 가까운 결과를 얻을 수 있엇다. 또한 비슷한 밴드갭을 가지더라도 그러한 원자 구조가 얼마나 안정적인지를 알기 위해 cohesive 에너지를 계산 할 것이다. 이러한 결과로 인해 태양에너지 연구에 큰 이바지를 할 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.27 no.10
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• pp.642-647
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• 2014

For feasible study of opto-electrical application regarding to oxide semiconductor, we implemented the N doped ZnO growth using a atomic layer deposition technique. The p-type ZnO deposition, necessary for ZnO-based optoelectronics, has considered to be very difficulty due to sufficiently deep acceptor location and self-compensating process on doping. Various sources of N such as $N_2$, $NH_3$, NO, and $NO_2$ and deposition techniques have been used to fabricate p-type ZnO. Hall measurement showed that p-type ZnO was prepared in condition with low deposition temperature and dopant concentration. From the evaluation of photoluminescence spectroscopy, we could observe defect formation formed by N dopant. In this paper, we exhibited the electrical and optical properties of N-doped ZnO thin films grown by atomic layer deposition with $NH_3OH$ doping source.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.26-26
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• 2007

ALD는 저온 증착과 대면적에의 증착 균일도에 있어 디스플레이 소자의 제조에 유용한 특성을 지니고 있다. ZnO TFT는 차세대 디스플레이의 구동 소자의 한 후보로, 본 연구에서는 기존의 다른 연구와는 달리 ALD를 이용한 ZnO TFT의 제조에 관해 연구하였다. ZnO를 sputtering과 ALD 두가지 방법으로 증착하여 각각의 물성 및 전기적 특성 연구를 진행하였다. ALD ZnO의 경우 TEZ와 물을 이용한 증착방법으로는 높은 캐리어 농도로 인해 TFT에의 적용이 어려웠으므로 질소 도핑을 통해 캐리어 농도를 조절하여 소자 특성을 확보할 수 있었다. 이 경우 $I_{off}$, $I_{on}/I_{off}$, mobility, sub-threadshold swing 등과 같은 특성이 매우 향상됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.354-354
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• 2012

실리콘 양자점 태양전지는 실리콘이 nm 크기의 양자점으로 될 경우 밴드갭이 증가하여 태양광 중의 가시광선을 광전변환에 활용함으로써 효율을 향상시키는 차세대 태양전지이다. 그러나 실리콘 양자점이 SiO2 매질 내에 분포하므로 양자점층의 두께가 증가할 경우 박막의 직렬저항이 증가하여 일정 두께 이상이 되면 효율이 감소하는 결과를 가져온다. 본 연구에서는 두께증가에 따른 효율저하 문제를 해결하기 위해 다결정 실리콘으로 이루어진 완충층을 도입 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 두 가지 형태의 실리콘 양자점 태양전지를 제작하여 광전변환 특성을 비교하였다. 첫 번재 구조는 B이 도핑된 단일 실리콘 양자점층 태양전지이다. 양자점층은 2 nm SiOx 층과 2 nm SiO2 층을 적층한 후 $1,100^{\circ}C$에서 20분간 질소 분위기에서 급속 열처리하여 제작하였다. 실리콘 양자점 층의 두께를 40 nm에서 200 nm까지 변화시키면서 효율을 측정한 결과 100 nm 정도에서 효율이 감소하기 시작하였다. 이러한 효율감소는 양자점층의 저항 증가에 따른 전류감소에 의함이 확인되었다. 이와는 대조적으로 실리콘 양자점 층의 저항을 줄이기 위해 실리콘 양자점층 내에 50 nm 간격으로 10 nm 두께의 B이 도핑된 다결정 실리콘층을 배치하는 실리콘 양자점 태양전지를 개발하였다. 이러한 실리콘 양자점 층의 두께를 증가시킬 경우 효율이 지속적으로 증가함을 관찰하였다. 이러한 두 가지 형태의 양자점층을 이차이온질량분석법으로 분석한 결과 단일 실리콘 양자점층의 경우 두께가 약 70 nm 정도부터 이온빔 스퍼터링에 의한 저항증가에 따른 대전현상 (charging)이 관찰되었으나 다결정 실리콘 층이 배치된 실리콘 양자점층에서는 전혀 대전현상이 발생하지 않았다. 이는 다결정 실리콘 층이 캐리어를 이동시키는 매개체 역할을 하는 것으로 해석될 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.37-40
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• 2009

불소가 도핑된 산화주석(SnO2:F, FTO) 박막은 다결정 전도성 세라믹으로 가시광선 영역에서 투명하기 때문에 태양전지의 전극으로 활용된다. 본 연구에서 FTO는 APCVD법으로 성막되었다. BSG기판을 사용하여 $620^{\circ}C$의 고온에서 공정이 진행되었다. 이렇게 제작된 FTO 박막은 수소, 질소, 대기 분위기에서 여러 열처리 시간을 변수로 실험하여 열처리 전후의 전기적, 광학적, 구조적 변화를 관찰하고 분석하였다. 전기적 특성 분석에는 전기 비저항, 모빌리티 및 캐리어 농도 등의 변화를 알아보았고, 광학적 분석에는 UV-vis spectoscopy로 200nm에서 800nm 파장대역의 투과도를 구하고, Hazemeter를 통하여 총투과율, 평행투과율, 확산투과율 및 Haze를 분석하여 FTO막이 가지고 있는 texturing에 의한 효과를 알아보기 위하여 시편의 열처리 전후를 비교 분석하였다. 구조적 분석은 XRD를 이용하여 pattern을 분석하여 FTO가 가지는 구조변화를 분석하였다. 특히 FTO의 texturing에 기여도가 높은 (200)면의 XRD peak강도가 상승함에 따라 후열처리에 의해 박막의 표면의 변화가 일어남을 확인하였다. FTO의 후열처리에 의한 변화는 전기적으로는 약간의 전기 비저항의 증가를 가져오며, 캐리어 농도의 감소를 가져온다. 캐리어 농도의 감소에 따라 모빌리티의 상승이 관찰되었다. 광학적 특성은 가시광선 영역에서 투과율은 거의 같거나 약간 감소하는 경향을 나타내며, 후열처리 전후에 거의 동일한 투과율을 보이면서도 확산 투과율이 상승하는 분석 결과를 얻었다.

• Membrane Journal
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• v.6 no.4
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• pp.258-264
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• 1996

Polyanilines were prepared by the oxidative polymerization in the presence of ammonium persulfate as an oxidant. After dehydration, a doping was carried out by mixing the polymer solution with dopants and immersing into aqueous dopant solutions. Using various riopants, the d-spacing of polyanilines can be controlled from $3.72{\AA}$ to $4.844{\AA}$. The d-spacing of polyanilines with polymeric or bulky dopants was larger than that of as-cast polyaniline. The characterization of the physical properties were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), dielectric analyzer (DEA) etc. Annealed polyaniline membrane exhibited the oxygen permeability of 0.072 barrer and the oxygen selectivity to nitrogen was 6.87. For the gas separation of polyanilines with polymeric or bulky riopants, the permeability increased while the selectivity detereased. Permeability can be readily controlled by the use of bulky dopants.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.3
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• pp.408-412
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• 2019

In this study, nitrogen doped carbon felt was prepared by pyrolysis of urea at high temperature and applied as an electrode for vanadium redox flow cell. Urea is easier to handle than ammonia and forms $NH_2$ radicals at higher temperatures, creating a nitrogen functional group on the carbon surface and acting as an active site in the vanadium redox reaction. Therefore, the discharge capacity of activated carbon felt electrodes using urea was 14.9 Ah/L at a current density of $150mA/cm^2$, which is 23% and 187% higher than OGF and GF, respectively. These results show the possibility that activated carbon felt electrode using urea can be used as electrode material for redox flow battery.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.15 no.5
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• pp.313-317
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• 2005

The relation between bulk microdefect (BMD) and mechanical strength of $P/P^-$ epitaxial silicon wafers (Epitaxial wafer) as a function of nitrogen concentrations was studied. After 2 step anneal$(800^{\circ}C/4hrs+1000^{\circ}C/16hrs)$, BMD was not observed in nitrogen undoped epitaxial silicon wafer while BMD existed and increased up to $3.83\times10^5\;ea/cm^2$ by addition of $1.04\times10^{14}\;atoms/cm^3$ nitrogen doping. The slip occurred for nitrogen undoped and low level nitrogen doped epitaxial wafers. However, there was no slip occurrence above $7.37\times10^{13}\;atoms/cm^3$ nitrogen doped epitaxial wafer. Mechanical strength was improved from 40 to 57 MPa as nitrogen concentrations were increased. Therefore, the nitrogen doping in silicon wafer plays an important role to improve BMD density, slip occurrence and mechanical strength of the epitaxial silicon wafers.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.28 no.3
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• pp.182-188
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• 2018

Nitrogen (N)-doped protein-based carbon as platinum (Pt) catalyst supports from tofu for oxygen reduction reactions are synthesized using a carbonization and reduction method. We successfully prepare 5 wt% Pt@N-doped protein-based carbon, 10 wt% Pt@N-doped protein-based carbon, and 20 wt% Pt@N-doped protein-based carbon. The morphology and structure of the samples are characterized by field emission scanning electron microscopy and transmission electron micro scopy, and crystllinities and chemical bonding are identified using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The oxygen reduction reaction are measured using a linear sweep voltammogram and cyclic voltammetry. Among the samples, 10 wt% Pt@N-doped protein-based carbon exhibits exellent electrochemical performance with a high onset potential of 0.62 V, a high $E_{1/2}$ of 0.55 V, and a low ${\Delta}E_{1/2}=0.32mV$. Specifically, as compared to the commercial Pt/C, the 10 wt% Pt@N-doped protein-based carbon had a similar oxygen reduction reaction perfomance and improved electrochemical stability.