• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.253-253
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• 2013

본 실험에서는 전구체(Precursor)로 TMA (Tris methyl Aluminum)를 사용한 ALD (Atomic Layer Deposition)와 PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) 공정 중 발생하는 입자(particle)를 ISPM (In-Situ Particle Mornitor)로 관찰하였다. ALD과 PEALD 공정에서 Al2O3 박막을 형성하기 위해서 반응가스(Reactant)로 각 각 H2O와 O2 plasma를 사용하였다. 이러한 차이로 인해서 진공 챔버(Vacuum Chamber) 안에서의 각기 다른 매커니즘에 의해서 Al2O3의 박막이 형성된다. 또한 공정 중 발생할 수 있는 파티클(Particle) 생성 매커니즘의 차이점을 가진다. ALD의 경우 전구체와 반응가스 사이에 충분한 purge가 이루어지지 않거나 dead zone이 존재할 경우 라인과 챔버 상에 잔류한 전구체와 반응가스에 의해서 불완전한 반응물로 파티클이 생성될 수 있다. 반면 PEALD 경우는 반응가스(Reactant)로 O2 plasma를 극부(localization)적으로 형성하여 박막을 형성하므로 반응가스의 잔류의 영향은 없으나 고에너지의 플라즈마에 의해서 물리적 영향에 의한 파티클이 생성될 수 있다. 공정 중 발생하는 입자(Particle)은 수율 감소와 박막의 물성에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 두 공정 중 발생하는 파티클을 ISPM으로 관찰하였고, 각 공정에서 형성된 박막의 두께 균일도, 표면의 형상(morphology), 화학적 조성 및 전기적 특성을 측정하였다. 이를 통해서 ALD와 PEALD의 파티클과 박막특성을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.337-337
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• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2007.11a
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• pp.46.1-46.1
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• 2007

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.2
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• pp.216-223
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• 1997

By using aluminum iso - propoxide($Al(OC_3H_7)_3$, AIP), $Al_2O_3$thin films were deposited on (100) single crystal silicon wafer by MOCVD method. The compositions of deposited films were analysed by electron spectroscopy for chemical analyse(ESCA). The morphology and thickness of the deposited films were characterized by scanning electron microscopy. The refractive index and C-V propertied were studied by using ellipsometery and HP4192A, respectively. From the results of ESCA and SEM analysis at low pressure, more uniform and stable stoichiometric film can be obtained compared with that of atmospheric pressure. For optical film usage, required refractive index can be obtained by heat treatment of deposited film. To improve C -V characteristics in NMOS device, it is requred to control OH-which is mobile charge in oxide, to form $SiO_2$ layer between $Al_2O_3$ and Si by heat treatment.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.134-135
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• 2002

Sm$^{2＋}$가 도핑된 불화물 결정은 실온에서 영구적 스펙트럼 홀 생성이 나타나며, 이러한 실온에서의 영구적 스펙트럼 홀 생성은 새로운 광 메모리의 개발에 매우 중요하므로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 Sm$^{2＋}$가 도핑된 10Al$_2$O$_3$.90SiO$_2$ 박막을 제조하여 SEM 및 발광 스펙트럼(Photo-Luminescence; PL)을 측정함으로서 제조된 박막의 구조적, 광학적 특성을 조사하였다. (중략)

• Korean Journal of Crystallography
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• v.5 no.1
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• pp.24-32
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• 1994

The study of (0001), (1120) and (1011) GAN epitaxy films grown on the (0001),(1012) and (1120) α-Al2O3 substrates have been investigated using the haliar vapor phaes epitaxy(HVPE) method in Ga/HCI/NH3/He system. XRD, RHEED and SEM are used for the study of the films struction and surface morphology. Chemical composition of the film surface is estimsted by XPS. The following orientation relationships are observed; (0001) GaN /(0001) Al2O3 (1120) GaN/ (1012) Al2O3 and (0001) and (1011) GaN/ (1120) Al2O3 in accordance with growth conditions. The (0001) GaN films grown on(0001) and (1120) a-Al2O3 substrates at higer temperature(1050℃) have shown two dimensional grownth mechanism. Form SEM and RHEED, the smoother surface morphology and better structure are observed for the (1011) GaN films grown on (1120) sapphire at higer temperature.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.7
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• pp.649-656
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• 2002

In situ patterned zinc oxide thin films were prepared by precipitation of Zn(NO$_3$)$_2$ aqueous solution containing urea and by microcontact printing using Self-Assembled Monolayers(SAMs) on A1/SiO$_2$/Si substrates. The visible precipitation of Zn(OH)$_2$ that was formed in the Zn(NO$_3$)$_2$ aqueous solution containing urea was enhanced with an increase of the reaction temperature and the amount of urea. As the reaction time of Zn(NO$_3$)$_2$ with urea was prolonged, the thickness and grain size of Zn(OH)$_2$ thin layers were increased, respectively. The optimum precipitation condition was at 80$\^{C}$ for 1 h for the solution with the ratio of Zn(NO$_3$)$_2$ to urea of 1 : 8. Homogeneous ZnO thin films were fabricated by the heat treatment of 600$\^{C}$ for 1 h of Zn(OH)$_2$ precipitation on Al/SiO$_2$/Si substrate. This was available to the in-situ patterned ZnO thin films with uniform grain size. Hydrophobic SAM, Octadecylphosphonic Acid(OPA) and hydrophilic SAM, 2-Carboxyethylphosphonic Acid(CPA) were applied on the Al/SiO$_2$/Si substrate by microcontact printing method. In situ patterned ZnO thin film was successfully prepared by the heat treatment of Zn(OH)$_2$ precipitated on the surface of hydrophilic SAM, CPA.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.1014-1020
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• 2000

RF 마크네트론 스퍼터법으로 Ce의 일부를 희토류 원소로 치환한 Ce$_{1-x}$RE$_{x}$O$_{2-y}$(0.1$\leq$x$\leq$0.4, RE=Y, Nd) 박막을 Si(111), $Al_2$O$_3$(1012) 기판 위에 1450~1$600^{\circ}C$로 소결한 target을 이용하여 성장시켰다. Ce$_{1-x}$RE$_{x}$O$_{2-y}$ 박막의 성장시 기판온도 및 증착시간 등을 변화시켜 성장시켰으며, 성장된 박막의 특성분석은 XRD, SEM, TEM으로 행하였다. 증착된 박막의 방향성 및 결정성장 거동은 증착온도 및 시간에 따라 차이를 보였다. Si(111) 기판 위에 증착된 Ce$_{1-x}$Y$_{x}$O$_{2-y}$(x=0.3) 박막의 경우, 80$0^{\circ}C$에 비해 7$50^{\circ}C$에서 증착 시간에 따른 (111) 우선배향성의 정도가 나은 결과를 보였으며, $Al_2$O$_3$(1012) 기판 위에 증착한 Ce$_{1-x}$Nd$_{x}$O$_{2-y}$(x=0.3) 박막 또는 (111) 우선배향성을 나타내었다.을 나타내었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11a
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• pp.79-81
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• 2002

ZnO 나노와이어는 ZnO 파우더를 볼밀 처리하여 열증착 방법으로 $1380^{\circ}C$에서 촉매없이 Si 기판위에서 합성되었다. 합성된 ZnO 나노와이어의 길이와 직경은 $20{\sim}30{\mu}m$와 $50{\sim}200$ nm 였다. ZnO 나노와이어 표면을 atomic layer deposition(ALD) 방법으로 $Al_2O_3$ 박막을 얇게 코팅하였다. 성장온도는 $300^{\circ}C$였고, 사용한 전구체는 Trimethlaluminum(TMA)와 distilled water($H_2O$) 이다. Transmission electron microscopy(TEM) 으로 측정한 $Al_2O_3$ 박막의 두께는 40 nm 로서 매우 균일하게 ZnO 나노와이어에 증착되었음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.242-242
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• 2010

산화 알루미늄($Al_2O_3$) 박막을 p-type Czochralski(CZ) Si 위에 Remote Plasma Atomic Layer Deposition(RPALD)을 이용하여 저온 공정으로 증착하였다. Photolithography 공정으로 grid 패턴을 형성한 후 열 증착기로 알루미늄을 증착하여 MIS-IL (Metal-Insulator-Semiconductor Inversion Layer) solar cell을 제작하였다. 반응소스로는 Trimethylaluminum (TMA)과 $O_2$를 이용하였다. $Al_2O_3$ 박막의 전기적 특성 평가를 위해 MIS capacitor를 제작하여 Capacitance-voltage (C-V), Current-voltage (I-V), Interface state density ($D_{it}$)를 평가하였으며 Solar simulator를 이용하여 MIS-IL Solar cell의 Efficiency을 측정하였다.