• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.404-405
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• 2011

Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 박막 태양전지의 저가 및 대면적화를 위한 양산화 공정인 two-step process (sputter/selenization) 공정에서는 sputtering으로 형성한 metal precursor stack을 $H_2$ Se gas를 이용하여 selenization하는 공정을 주로 이용한다. 하지만 이러한 selenization 공정은 유독한 $H_2$ Se gas를 이용해야 한다는 점과 긴 시간 동안 열처리를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 이에 metal precursor stack 위에 Se 막을 우선 증착하고, Rapid Thermal Process (RTP)를 이용하여 selenization하는 방법이 현재 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 sputtering 이후 RTP를 이용한 CIGS 흡수층 제작에 대한 선행연구의 일환으로 co-evaporator 장비를 이용하여 다양한 구조의 precursor를 제작하고 RTP 조건에 따른 selenization 효과를 연구하였다. Co-evaporator를 이용하여 CIGS, CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 4가지 구조의 precursor stack을 Mo coated soda lime glass 위에 제작하였다. 이때 amorphous 상태의 precursor stack을 만들기 위하여 기판에 열은 가하여 주지 않았으며, 각각의 stack 구조에서 가지고 있는 Cu, In, Ga, Se의 총량을 동일하게 유지하기 위하여 각 stack의 증착 시간을 동일하게 유지하였다. Selenization을 위한 RTP 조건은 550, $600^{\circ}C$ 각각에 대하여 1, 5, 10분으로 split을 진행하였다. Precursor stack의 증착 후 관찰한 XRD 결과는 비정질 상태를 잘 나타내었으며, SEM 결과 CIGS precursor stack을 제외한 나머지 구조의 stack에서는 In 박막의 surface roughness로 인하여 박막의 평탄화가 좋지 않음을 확인하였다. CIGS precursor stack의 경우, RTP 온도와 시간 split와 상관없이 결정화가 잘 이루어졌으나 grain의 성장이 부족하였다. 이에 비하여 CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 구조의 precursor stack의 경우, $550^{\circ}C$ 열처리에서는 InSe의 결정상이 관찰 되었으며 $600^{\circ}C$, 5분 이상 열처리에서 CIGS 결정상이 관찰되었다. 이러한 결과는 Se이 metal 원소들과 함께 있는 CIGS 구조에 비하여 metal precursor stack 위에 Se을 증착한 stack 구조들의 경우는 CIGS 결정을 형성하기 위해 Se이 metal 층들로 확산되어 반응을 하여야 하므로 상대적으로 많은 열에너지가 필요한 것으로 이해할 수 있으며, RTP를 이용한 selenization 공정으로 CIGS 박막 태양전지의 흡수층 형성이 가능함을 확인하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권3호
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• pp.88-94
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• 2014

The structural, optical and electrical properties of sputter-deposited CIGS films were directly influenced by the sputtering process parameters such as substrate temperature, working pressure, RF power and distance between target and substrate. CIGS thin films deposited by using a quaternary target revealed to be Se deficient due to Se low vapor pressure. This Se deficiency affected the overall stoichiometry of the films, causing the films to be Cu-rich. Current tends to pass through the Cu-Se channels which act as the shunting path increasing the film conductivity. The crystal structure of CIGS thin films depends on the substrate orientation due to the influence of surface morphology, grain size and stress of Mo substrate. The excess of Cu was removed from the CIGS films by KCN treatment, achieving a suitable Cu concentration (referred as Cu-poor) for the fabrication of solar cell. Due to high Cu concentrations on the CIGS film surface induced by Cu-Se phases after CIGS film deposition, KCN treatment proved to be necessary for the fabrication of high efficiency solar cells. Also during KCN treatment, dislocation density and lattice parameter decreased as excess Cu was removed, resulting in increase of bandgap and the decrease of conductivity of CIGS films. It was revealed that Cu-Se secondary phase could be removed by KCN wet etching of CIGS films, allowing the fabrication of high efficiency absorber layer.

• 한국재료학회지
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• 제1권2호
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• pp.99-104
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• 1991

Ta-silicide의 게이트 전극 및 비트라인(bit line)으로의 사용가능성을 알아보기 위하여 As, P, $BF_2$가 $5{\times}10^15cm^-2$의 농도로 이온주입된 다결정 실리콘에 탄탈륨을 스퍼터링으로 증착한 후 급속 열처리로 Ta-silicide를 형성하였다. 형성된 Ta-silicide의 특성은 4-탐침법, X-rayghlwjf, SEM 단면사진과 ${\alpha}$-step으로 조사하였으며, 불순물들의 거동은 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)로 알아보았다. $TaSi_2$의 형성은 $800^{\circ}C$에서 시작하며 $1000^{\circ}C$ 이상에서 완료됨을 알았다. 형성된 $TaSi_2$층으로 out-diffusion 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1806-1808
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• 1999

The electrical and physical characteristics of MgO and Pt thin-films on Si substrate, deposited by r.f magnetron sputtering. It were analyzed with annealing condition($1000^{\circ}C$ for 120 min) by four point probe, a-step, SEM and XRD. Until $1000^{\circ}C$ of annealing temperature, MgO medium layer had the properties of improving Pt adhesion to $SiO_2$ and insulation without chemical reaction to Pt thin-films and the resistivity of Pt thin-films was improved. In the analysis of properties of Pt-RTD, TCR value had $3927ppm/^{\circ}C$ and liner in the temperature range of room temperature ${\sim}400^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.422-425
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• 2004

In this study, the AZO thin films were prepared as a function of oxygen gas flow ratio at room temperature by FTS(Facing Targets Sputtering) apparatus using Zn:Al(metal)-Zn:Al(metal) or Zn(metal)-ZnO:Al(ceramic). The film thickness, crystalline and electric properties of AZO thin film was evaluated by $\alpha$-step, XRD and 4-point probe. In the results, the resistivity of AZO thin film was shown the lowest value about 8${\times}$10$^{-2}$ $\Omega$-cm(Zn:Al-Zn:Al), 3${\times}$10$^{-1}$ $\Omega$-cm(Zn-ZnO:Al) at the oxygen gas flow ratio 0.3. And the AZO thin film has good crystalline at oxygen gas flow ration 0.4, using Zn:Al-Zn:Al targets.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.45-46
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• 2015

Se 원소가 포함된 $CuIn_xGa_{1-x}Se_2$(CIGS) 단일 스퍼터링 타겟을 이용하여 후처리 공정없이 단일 스퍼터링 공정만으로 CIGS 흡수층 박막을 증착하여 소자 특성을 확인하였다. 단일 CIGS 흡수층 공정이 적용된 CIGS 박막태양전지 소자(유리기판/Mo/단일 CIGS 흡수층 박막/CdS/i-ZnO/Al-doped ZnO/Ni-Al grid)에서 10.0%의 태양광 변환 효을을 달성하였으며, 이는 기존의 복잡한 공정구조를 해결하여 대면적 양산화 CIGS 제조 공정에도 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.165-168
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• 2004

In this study, AZO(ZnO:Al) thin film were prepared by FTS(Facing Target Sputtering) system. The electrical, optical and crystallographic properties of AZO thin film with $O_2$ gas flow ratio have been investigated. The thickness, transmittance, crystal structure and resistivity of AZO thin film were measured by a-step, UV-VIS spectrometer, XRD and four-point probe, respectively. As a result AZO thin film deposited with the transmittance over 80% and the resistivity about $10^{-1}\Omega-cm$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.320-320
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• 2016

Nanocrystalline Carbon thin films have numerous applications in different areas such as mechanical, biotechnology and optoelectronic devices due to attractive properties like high excellent hardness, low friction coefficient, good chemical inertness, low surface roughness, non-toxic and biocompatibility. In this work, we studied the comparison of pure DC power and pulsed DC power in plasma sputtering process of carbon thin films synthesis. Using a close field unbalanced magnetron sputtering system, films were deposited on glass and Si wafer substrates by varying the power density and pulsed DC frequency variations. The plasma characteristics has been studied using the I-V discharge characteristics and optical emission spectroscopy. The films properties were studied using Raman spectroscopy, Hall effect measurement, contact angle measurement. Through the Raman results, ID/IG ratio was found to be increased by increasing either of DC power density and pulsed DC frequency. Film deposition rate, measured by Alpha step measurement, increased with increasing DC power density and decreased with pulsed DC frequency. The electrical resistivity results show that the resistivity increased with increasing DC power density and pulsed DC frequency. The film surface energy was estimated using the calculated values of contact angle of DI water and di-iodo-methane. Our results exhibit a tailoring of surface energies from 52.69 to $55.42mJ/m^2$ by controlling the plasma parameters.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 추계기술심포지움논문집
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• pp.73-77
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• 2002

n형 SiC를 이용한 오옴성 접합을 알아보고자 Cu/Si/Cu 형태의 접합실험을 실시하였다. 오옴성 접합의 형성을 위하여 Cu/Si/Cu를 증착 하고 열처리를 시행하였다. 열처리는 RTP를 이용한 진공상태의 2-step 방법으로 시행하였다. 접합에 계산을 위하여 TLM구조로, 면 저항(Rs), 접촉저항(Rc), 이동거리(L$_{T}$), 패드간거리(d), 저항(R$_{T}$)값을 구하면 접합비 저항(Pc) 값을 알 수 있다. 이로 인한 결과 값은 접촉저항 값은 2$\Omega$이었고, 이동간 거리는 1$\mu\textrm{m}$이었으며 접합비저항($\rho$c)=1.0x$10^{-6}$ $\Omega$$\textrm{cm}^2$ 값을 얻을 수 있었다. 물리적 변화를 AES 및 XRD를 이용하여 알아보았다. SiC 계면 상에 Cu의 변화로 인한 silicide형성이 이루어짐을 알 수 있었다.있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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• pp.151-154
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• 2003

AlN/Al/SiO$_2$/Si thin films for application to FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator) devices were prepared by FTS(Facing Targets sputtering system) apparatus which provides a stable discharge at low gas pressures and can deposit high quality thin films because of the substrate located apart from the plasma. The AlN thin films were deposited on a $SiO_2(1{\mu}m)/Si(100)$ substrate using an Al bottom electrode. The process parameters were fixed such as sputering power of 200W, working pressures of 1mTorr and AlN thin film thickness of 800nm, respectively and crytallographic characteristics of AlN thin films were investigated as a function of $N_2$ gas flow rate$[N_2/(N_2+Ar)]$. Thickness of AlN thin films were measured by $\alpha$-step, the crystallographic characteristics and c-axis preferred orientation were evaluated by XRD.