• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.500-500
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• 2013

특정한 유기 물질에 전류를 인가했을 때 발광을 하는 특성을 이용한 Organic Light Emitting Diode (OLED)는 뛰어난 색재현성, 적은 전력소모, 간단한 제조공정, 넓은 시야각 등으로 인해 PDP, LCD, LED에 이은 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 OLED는 각기 다른 굴절률을 가지는 다층구조로 되어있어 실질적으로 소자 밖으로 나오는 빛은 원래 생성된 빛의 20% 정도 밖에 되지 않는다. 이러한 광 손실을 줄이기 위해 Photonic Crystal (PC)이나 마이크로 렌즈 어레이(MLA) 부착 등과 같이 특정한 크기를 갖는 주기적인 나노 구조물을 이용한 광추출 효율 상승 방법은 특정 파장의 빛에서만 효과가 있는 한계가 있었으며 고가의 공정과정을 거쳐야 했으므로 OLED 소자의 가격 향상에 일조하였다. 이의 해결을 위해 본 연구는 유리기판 위에 랜덤한 분포를 가지는 나노 구조물 제작 공정법을 제안한다. 먼저 유리기판 위에 스퍼터로 금속 박막을 입혀 이를 Rapid thermal annealing (RTA) 공정을 이용하여 랜덤한 분포의 Island를 가지는 마스크를 제작하였다. 그 후 플라즈마 식각을 이용하여 유리기판에 나노 구조물을 형성하였고 기판 위에 남아있는 마스크는 Ultrasonic cleaning을 이용하여 제거하였다. 제작된나노구조물은 200~300 nm의 높이와 약 200 nm 폭을 가지고 있다. 제작된 유리기판의 OLED 소자로의 적용가능성을 알아보기 위한 광학특성 조사결과는 300~900 nm의 파장영역에서 맨유리와 거의 비슷한 수직 투과율을 보이면서 최대 50%정도의 Diffusion 비율을 나타내고 있고 임계각(41도) 이상의각도에서 인가된 빛의 투과율에 대해서도 향상된 결과를 보여주고 있다. 제안된 공정의 전체과정 기존의 PC, MLA 등의 공정에 비해 난이도가 쉽고 저가로 진행이 가능하며 추후 OLED 소자에 적용될 시 대량생산에 적합한 후보로 보고 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.73-74
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• 1996

역삼투막은 높은 투과율과 배제율, 기계적 강도, 열적 안정성, 화학적 안정성, 성형성, 경제성 등의 여러 가지 조건을 동시에 만족시켜야 한다. 복합막을 통한 역삼투막의 제조는 위의 조건들을 만족시키는 역삼투막을 제조할 수 있는 훌륭한 제조 방법인데 지지막과 표면의 활성층을 여러 가지로 조합하여 다양한 성능의 막을 개발할 수 있기 때문이다. 지지막은 다공질의 고분자막으로 기계적 강도, 화학적.열적 안정성 등이 있어야 하는데 역삼투막이 가혹한 운전 조건에서 조작되기 때문이다. 그리고 지지막은 활성층과 안정된 결합을 할 수 있는 물리적 및 화학적 성질을 지녀야 한다. 활성층은 분리가 일어나는 곳으로 막의 배제율과 투과특성에 큰 영향을 미친다. 따라서 복합막의 제조에 있어서 고려되어야 할 사항은 지지막과 활성층의 재질의 선택, 지지막의 특성, 지지막 위에 얇고 안정된 활성층의 도포 방법, 성능향상과 활성층의 안정화를 위한 제조된 복합막의 후처리 방법 등이다. 지지막 위에 활성층을 도포시키는 방법은 계면중합법, 박층분산법, 침지코팅법, 기상증착법 등을 들 수 있는데 이 중에서 계면중합법을 이용한 복합막의 제조가 가장 실용적인 방법으로 인정되고 있고 현재 실용화되어 있다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.22 no.6
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• pp.7-12
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• 1985

The transmittances of active metal(Al), transition metals (Cr, Ti, Mn, Ni), and nobel metal(Cu) thin films were investigated. At the pressure range of $6{\times}10^{-5}$ mbr and evapora-tion rate of 0.5 -2A/sec, the metals were evaporated with $85{\AA}$ thickness or so on the slide G1ass. We found that the evaporation rates and vacuum levels strongly influence on the optical properties of thin metal films by the reaction with oxygen. Especially, the transmittances of the metals (Al, Cr, Ti, Mn, Ni) with strong oxygen affinity were able to be enhanced by the evaporating processes of low vacuum level or low evaporating rate.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.191-191
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• 2003

가시광선영역에서 높은 광학적 투명도를 갖는 n-type 반도체인 ZnO 박막은 넓은 범위에서 응용되고 있다. 현재 ZnO 박막의 특성 향상을 위하여 여러 원소(Al, Ga)의 도핑을 시도하고 있다. 특히 Al-doped ZnO 박막은 sol-gel dip coating에 의해서도 높은 전기전도도와 투과율로 활발히 연구되고 있다 본 논문에서는 여러 도핑농도를 갖는 Al-doped ZnO 박막이 sol-gel dip coating법에 의해 준비되었다. Al-doped ZnO 박막은 zinc acetate [Zn($CH_3$COO$_2$)ㆍ2$H_2O$] powder 와 여러 도핑농도를 갖는 aluminum nitrate (Al(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$) powder를 알코올에 용해하여 $H_2O$, Ethylene glycol, Ethylene diamine 등을 첨가하여 제조하였다 XRD와 SEM (Scanning electron microscope)이 막의 상형성 분석을 위해 이용되었으며, 가시광선 영역 투과율(UV/VIS spectrophotometer)과 표면전기저항(four point probe)이 주요 특성으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.330-330
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• 2012

RF magnetron sputtering법을 이용하여 사파이어, 유리 기판위에 ZnO박막을 기판온도를 달리하여 증착하여 ZnO박막의 구조적, 광학적 특성을 조사하였다. 또한, RTA (Rapid Thermal Annealing)를 이용하여 ZnO박막의 열처리 효과도 확인하였다. XRD (X-ray diffraction)결과 사파이어 기판에서는 상온에서, 유리 기판에서는 $400^{\circ}C$일 때 ZnO박막의 가장 좋은 특성을 나타냈다. UV-vis spectrometer측정 결과 가시광선 영역에서 사파이어 기판에서는 80%가 넘는 투과율을 유리 기판에서는 90%가 넘는 투과율을 보였다. 열처리 후 XRD peak의 세기가 높아졌고, 반치폭도 감소함을 보여 ZnO박막의 결정성이 향상되었다. 그리고 밴드갭의 변화도 관찰되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.86-86
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• 2011

RF magnetron sputtering을 이용하여 RF파워 변화에 따라 GZO 박막을 제작하였다. 박막제작은 유리기판 위에 하였고, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 박막의 증착시 초기 압력은 $2.0{\times}10^{-6}Torr$, 증착온도는 상온으로 고정하여 증착하였으며, 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. RF 파워 공정변수는 20W, 50W, 80W, 110W로 변화를 시켰다. 유리기판에 증착된 모든 GZO박막은 200 nm의 두께로 증착되었으며 모든 GZO 박막에서 85% 이상의 투과율을 나타내었다. RF파워가 낮을수록 투과율을 증가하였으며, 광학적 밴드갭 또한 증가하였다. 공정별로 제작된 모든 GZO박막에서 (002)면의 배향성이 관찰되었고, RF파워가 낮을수록 박막의 결정성은 향상되었다. Hall 측정 결과 RF파워가 20W일 때 전기비저항 $1.85{\times}10^{-3}{\Omega}cm$, 전하의 농도 $3.794{\times}10^{20}cm^{-3}$, 이동도 $8.89cm^2V^{-1}s^{-1}$로 전극으로서의 특성을 나타내었다. GZO 박막의 경우 RF 파워가 낮을수록 결정성이 높아지고, 전극의 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.195-196
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• 2009

ITZO 박막과 $TIO_2$ 버퍼층은 각각 두 개의 캐소드를 사용한 마그네트론 2원동시 방전법과 산소 함량 2%를 사용한 반응성 sputtering 방법으로 각각 증착이 되었다. 모든 박막들은 상온에서 폴리머 기판인 PET에 증착되었다. $TiO_2$ 버퍼층을 도입함으로써 ITZO/$TiO_2$ 박막은 비정질 구조를 보여 주었고, 그것들의 비저항은 버퍼층의 두께가 증가할수록 감소함을 관찰하였다. 특히 기계적 특징은 $TiO_2$ 버퍼층을 5nm 증착하였을 경우에 bending test와 광학 현미경의 crack정도를 관찰함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다. 투과율에 있어서 단일 ITZO 박막과 버퍼층을 5nm 도입한 박막은 가시광선에서 약 75%의 투과율을 가짐을 알 수 있었다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.27 no.4
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• pp.113-117
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• 2020

In this paper, We investigated the effect of heat treatment process using photo-thermal effect in order to improve mechanical properties of nanostructure on polymer films made by nanoimprint process with hybrid resin. Nanostructures which have a low refractive characteristic were fabricated by UV nanoimprint and after that heat treatment was performed using IPL (intense pulsed light) under process condition of 550 V voltage, pulse width 5 ms, frequency 0.5 Hz. The transmittance and mechanical property of fabricated nanostructure films were evaluated to observe changes in the pattern transfer rate and mechanical properties of nanostructures. The transmittance of the nanostructure was measured at 97.6% at 550 nm wavelength. Nanoindentation was performed to identify improved anti-scatch properties. Result was compared by the heat source. In case of post treatment with IPL, hardness was 0.51 GPa and in the case of hotplate was 0.27 GPa, resulting the increase of hardness of 1.8 times. Elastic modulus of IPL treated sample was 5.9GPa and Hotplate treated one was 4GPa, showing the 1.4 time increase.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.120-120
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• 2010

최근 투명전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO) 박막은 액정 표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 압전소자 및 태양전지의 투명소자로 사용되어지고 있다. 현재 가장 널리 사용되어지고 있는 투명전극물질인 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO)은 낮은 비저항과 높은 투과율을 가지고 있지만, 높은 원자재의 가격 및 수소플라즈마 처리시 In과 Sn이 환원되어 전기적, 광학적으로 불안정한 문제점들이 지적되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 적외선 및 가시광선 영역에서 높은 투과도 및 전기 전도성과 수소플라즈마에 대한 화학적 안정성을 갖는 ZnO를 기반으로 3족 원소를 첨가한 새로운 투명 전도막에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering법을 이용하여 $Ga_2O_3$ 혼합비에 따라 제작된 ZnO(GZO) 박막들의 전기적, 광학적, 구조적인 특성들을 분석하였다. 측정결과, $Ga_2O_3$의 첨가량이 7 wt.%인 GZO 박막이 가시광선영역에서 80%이상의 높은 투과율과 $50.5\;\Omega/\Box$의 가장 낮은 면저항을 나타내었다. 이는 Ga원소가 다른 3족 원소와 격자결합을 비교할 때, 이온의 크기가 Zn원소와 비슷하여 최적화된 혼합율을 가지는 경우 격자결합을 최소화시켜 캐리어 밀도의 증가로 인해 높은 전도성을 가지며, 고온에서도 전기적 특성 및 내구성이 향상되기 때문이다. 또한 기판온도에 따른 열처리 특성으로서 기판의 온도를 $100^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$까지 변화를 주어 실험하였다. X-선 회절패턴 분석결과 기판온도가 증가함에 따라 ZnO (002) 방향이 감소하는 반면 ZnO(103) 방향이 증가하였으며, 기판온도가 $300^{\circ}C$ 일 때 $17.1\;\Omega/\Box$의로 가장 낮은 면저항이 나타났다. 이는 SEM 이미지를 분석한 결과, 실온에서 제작된 박막과 비교해 300 에서 증착된 GZO 박막이 결정립의 크기가 크고 밀도도 조밀해져 전하의 이동도가 향상되었기 때문이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.338-338
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• 2012

사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.