• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.1-7
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• 2007

Sol-gel 법으로 quartz 기판 위에 Al 도핑 농도와 열처리 온도에 따른 AZO 박막을 제작하였다. 1 % Al 이 도핑되고 550 $^{\circ}C$ 에서 열처리한 ZnO 박막에서 가장 우수한 (002) 배향성과 가장 평탄한 박막 (1.084 nm) 이 제작되었다. 모든 박막은 가시광 영역에서 약 80 % 이상의 투과율을 보였으며, Al 농도가 증가할수록 에너지 밴드 갭이 넓어지는 Burstein-Moss 효과가 관찰되었다. Hall 측정 결과, 순수한 ZnO 박막보다 Al 이 도핑된 ZnO 박막에서 캐리어 농도의 증가와 비저항 값의 감소가 나타났다. 또, Al 의 도핑 농도가 증가함에 따라 segregation 효과로 인한 캐리어 농도의 감소와 비저항 값의 증가가 관찰되었다. 1% Al 이 도핑되고 550 $^{\circ}C$ 에서 열처리한 ZnO 박막에서 가장 큰 캐리어 농도 ($1.80{\times}10^{19}\;cm^{-3}$) 와 가장 낮은 비저항 (0.84 ${\Omega}cm$) 값을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.94-101
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• 2023

투명 전도성 산화물(TCO)를 대체할 수 있는 대표적인 물질로 알려진 ZnO는 3.37 eV의 bandgap과 60 meV의 exciton binding energy를 가진 반도체 물질이다. 본 연구에서는 투명 전극으로 사용하기 위한 높은 전기적 특성을 확보하기 위해 원자층 증착법을 기반으로 양이온과 음이온의 단일 및 이중 도핑에 따라 성장한 ZnO 박막을 제작하였다. 3가 양이온 Al, Ga과 음이온 F이 단일 및 이중 도핑된 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성 및 전기적 특성을 확인하였다. 단일 도핑의 경우, ZnO에 donor로 작용하는 Al, Ga, F에 의해 캐리어 농도가 도핑 전에 비해 증가하였고 근자외선 영역에서의 band-edge absorption이 증가하는 것을 확인하였다. 단일 도핑 중에서는 F이 ZnO 내 산소 공공 자리에 passivation 되면서 높은 mobility와 함께 가장 높은 전도도를 보였다. 이중 도핑의 경우, 각 원소들의 도핑 효과가 더해지면서 단일 도핑에 비해 높은 전기적 특성을 보였다. 결과적으로 Ga-F에 비해 Al-F 도핑 시 ionic radius 차이에 의한 lattice distortion 감소 및 delocalized 된 전자 상태의 증가로 가장 낮은 비저항 값을 보였으며 PDOS 분석을 통한 시뮬레이션 데이터로 측정 값과 일치하는 결과를 확인했다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.46-50
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• 1990

Heteroface AlGaAs/GaAs drift solar cells with an active area conversion efficiency of 15.9% under one sun and AM 1.5 condition have been grown by molecular beam epitaxy(MBE). These drift solar cells have graded doping profiles in the base and emitter regions. The cells have a short circuit current density (Jsc) of 19.00 mA/cm\ulcorner an open circuit voltage(Voc) of 0.93 V, and f fill factor(FF) of 0.78, respectively. Conventional solar cells with fixed doping profiles were also grown by MBE for comparison with the drift solar cells. Even though the fabrication cost of MBE grown solar cell is higher, the expected highest conversion efficiency of the single or multiple cells could compensate for the increased cost, particularly in case of space applications.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권8호
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• pp.803-810
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• 1997

Ba0.5Sr0.5TiO3박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Pt/Ti/SiO2/Si(100) 기판에 증착하였다 .누설전류에 영향을 주는 것으로 알려진 열처리 조건, dopant 효과 등을 평가하고자 이온반경이Ti와 유사하고 대부분이 Ti 자리를 치환하는 것으로 알려진 Nb와 Al을 각각 danor와 acceptor로 선택하여 BST 박막에 첨가한 후 누설전류를 측정하였다. 고온에서 in-situ 증착된 BST 박막은 거친 표면 형상을 보이며 낮은 전압에서 파괴가 발생하고, Nb 첨가로 누설전류가 증가하였다. 삼온 증착후 후열처리된 박막은 표면 형상도 평할도가 증가하였으며 in-situ로 제조된 박막에 비해 높은 파괴전압과 낮은 누설전류를 나타내었다. 특히 Al이 첨가된 BST 박막의 누설전류밀도는 ~10A/cm2로 도핑을 하지 않은 박막이나 Nb가 첨가된 박막에 비해 매우 낮은 누설전류밀도를 나타내었으며, 이는 산화로 인한 산소공공의 감소, 이동 가능한 hole의 감소와 후열처리과정중 계면 및 입계의 산화로 Schottky 장벽에 높아진 결과로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제23권6호
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• pp.420-424
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• 2014

Aluminum-scandium nitride ($Al_{1-x}Sc_xN$) thin films with a TiN buffer layer have been fabricated on SUS430 substrate by RF reactive magnetron sputtering at room temperature under 50% $N_2$/Ar. The effect of Sc-doping on the structure and piezoelectric properties of AlN films has been investigated using SEM, XRD, surface profiler and pressure-voltage measurements. The as-deposited AlN films showed polycrystalline phase, and the Sc-doped AlN film, the peak of AlN (002) plane and the crystallinity became very strong. With Sc-doping, the crystal size of AlN film was grown from ~20 nm to ~100 nm. The output signal voltage of AlN sensor showed a linear behavior between 15~65 mV, and output signal voltage of Sc-doped AlN sensor was increased over 7 times. The pressure-sensing sensitivity of AlN film was calculated about 10.6mV/MPa, and $Al_{0.88}Sc_{0.12}N$ film was calculated about 76 mV/MPa.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권2호
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• pp.99-105
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• 2010

The electrical transport properties of mayenite ($Ca_{12}Al_{14}O_{33}$ or $12CaO{\cdot}7Al_2O_3$; mostly abbreviated as $C_{12}A_7$) can be controlled in a wide range by varying the oxygen deficiency: At high temperatures mayenite becomes either an oxygen solid electrolyte, a mixed ionic/electronic conductor or an inorganic electride with metal-like properties upon chemical reduction (removing oxygen). The underlying defect chemistry can be understood on the basis of a relatively simple model-despite the complex cage structure: A point defect model based on the assumption that the framework $[Ca_{12}Al_{14}O_{32}]^{2+}$ acts as a pseudo-donor describes well the high temperature transport properties. It accounts for the observed conductivity plateau at higher oxygen activities and also describes the experimentally observed oxygen activity dependence of the electronic conductivity with -1/4 slope at temperatures between 800 and $1000^{\circ}C$. Doping effects in mayenite are still not well explored, and we review briefly the existing data on doping by different elements. Hydration of mayenite plays a crucial role, as Mayenite is hygroscopic, which may be a major obstacle for technical applications.

• 전자공학회논문지A
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• 제28A권1호
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• pp.30-39
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• 1991

The influence of physical parameters (Al mole fraction, thickness, doping concentration) in the window and emitter on the efficiency characteristics of heteroface p-$Al_{x}Ga_{1-x}As/p-GaAs/n-GaAs/n^{+}$-GaAs solar cell is investigated. The maximum efficiency theoretically calculated in this device is obtained when a thickness of the window is in a range of (400-1000))$\AA$and a thickness/doping concentration of the emitter is in a range of (0.5-0.8)$\mu$m/(1-7)${\times}10^{17}cm^{-3}$, respectively. Also is the efficiency improved according to the increase of Al mole fraction in the indirect gap window(0.41${\le}x{\le}1.0$). The optimum designed heteroface cell with an area of 0.165cm$^2$fabricated using MOCVD exhibits an active area conversion efficiency of 17%, having a short circuit current density of 21.2mA/cm\ulcorner an open circuit voltage of 0.94V, and a fill factor of 0.75 under ELH-100mW/cm$^2$illumination.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제2권2호
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• pp.78-84
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• 1998

ZnO:Al films were prepared by an rf magnetron sputtering and targets for the experiments were fabricated by sintering the mixture of ZnO and Al2O3. The most conductive film was obtained from the target with 2.0∼2.2 wt.% of Al2O3. Optical properties studied with spectroscopic ellipsometry showed band gap widening, i.e., the Burstein-Moss shift, with aluminum doping as well as with the elevation of deposition temperature. And it is found that the optical and electrical properties were related to the density of states as well as the variation of donor level. when hydrogen atoms were introduced into the films, the activation energy for the generation of oxygen vacancy was smaller for the films showing higher conductivity. This indicates that the optimum deposition condition for highly conductive ZnO:Al film has strong relation to the optimum doping condition.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.161-166
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• 2013

실리콘 기판 위에 GaN를 성장하기 위해서 AlN 완충층을 사용해 왔다. 그러나 AlN은 아직까지 high doping이 쉽지 않기 때문에, 이로 인해 AlN를 전자소자나 광소자 제작을 위한 완충층으로 이용하는 경우 직렬 저항의 증가라는 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 AlN 완충층 대신에 금속 완충층을 사용하여 실리콘 기판 위에 GaN 박막 성장실험을 수행하였다. Al, Ti, Cr 그리고 Au 등을 금속 완충층으로 사용하여 실리콘 기판 위에 GaN 층을 성장하였다. 성장된 GaN 박막의 표면 특성을 분석하기 위해 광학현미경과 SEM을 사용하였고, 결정성과 광학적 특성을 평가하기 위하여 PL과 XRD 분석을 실시하였으며 AlN 완충층을 사용한 경우와 금속 완충층을 사용한 경우의 저항 차이를 확인하기 위하여 전류-전압 특성을 측정하였다.

• 센서학회지
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• 제18권1호
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• pp.48-53
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• 2009

$Eu^{2+}$-doped ${SrAl_2}{O_4}$ and $Eu^{2+}$, $Dy^{3+}$ co-doped ${SrAl_2}{O_4}$ phosphors have been synthesized by conventional solid state method. Photocurrent properties of $Eu^{2+}$ doped ${SrAl_2}{O_4}$ and $Eu^{2+}$, $Dy^{3+}$ co-doped ${SrAl_2}{O_4}$ phosphors, in order to elucidate $Dy^{3+}$ co-doping effect, during and after ceasing ultraviolet-ray (UV) irradiation have been investigated. The photocurrent of $Eu^{2+}$, $Dy^{3+}$ co-doped ${SrAl_2}{O_4}$ phosphors during UV irradiation was 4-times lower than that of $Eu^{2+}$-doped ${SrAl_2}{O_4}$ during UV irradiation, and 7-times higher than that of $Eu^{2+}$-doped ${SrAl_2}{O_4}$ after ceasing UV irradiation. The photocurrent results indicated that holes of charge carriers captured in hole trapping center during the UV irradiation and liberated after-glow process, and made clear that $Dy^{3+}$ of co-dopant acted as a hole trap. The photocurrent of ${SrAl_2}{O_4}$ showed a good proportional relationship to UV intensity in the range of $1{\sim}5mW/cm^2$, and $Eu^{2+}$-doped ${SrAl_2}{O_4}$ was confirmed to be a possible UV sensor.