Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped $SnO_2$) etc., which have been widely used in LCD, touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realize transparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additional prerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical bandgap more than ~3.0 eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of $SrCu_2O_2$, which shows p-type conductivity, have been synthesized by 2-step solid state reaction at $950^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and single-phase $SrCu_2O_2$ thin films of p-type TCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at $500^{\circ}C$, 1% $H_2$/(Ar + $H_2$) atmosphere. 3% $H_2$/(Ar + $H_2$) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-type nature of the fabricated $SrCu_2O_2$ thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density $5.27{\times}10^{-2}S/cm$, $2.2cm^2$/Vs, $1.53{\times}10^{17}/cm^3$ a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the $SrCu_2O_2$ thin films revealed 62% at 550 nm and 3.28 eV. The electrical and optical properties of the obtained $SrCu_2O_2$ thin films deposited by RF magnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.
본 연구에서는 WO3 광촉매의 활성을 증대시키기 위하여 불소 도핑을 수행하고, 메틸렌블루 염료를 이용하여 광분해 특성을 고찰하였다. 본 연구를 통해 제조된 WO3-xFx 광촉매는 WCl6 전구체로부터 WO3 광촉매를 제조하기 위한 소결과정 중에 기상 불소화 방법을 이용하여 제조하였다. 불소 도핑 후 WO3 광촉매의 밴드갭이 2.95 eV에서 2.54 eV로 감소하였고, 산소 결핍 자리 영역이 약 55% 증가하였다. 또한 제조한 광촉매의 초기 염료 분해 성능은 불소 도핑 전과 비교하였을 때 10%에서 60%로 불소 도핑 후 6배 증가하였다. 이는 불소가 도핑되어 광촉매의 밴드갭이 감소하여 적은 에너지로 촉매 활성 반응을 가능하게 하고, 또한 산소 결핍이 생성된 표면 결함이 WO3 광촉매의 가시광선 흡수영역을 증대시켜 광촉매 활성이 증가한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 후처리 공정이 불필요한 원스텝 기상 불소화 반응을 이용하여 손쉬운 방법으로 광촉매활성이 뛰어난 불소가 도핑된 WO3-xFx 광촉매를 제조할 수 있음을 확인하였다.
WO3 광촉매의 광분해 성능을 증대시키기 위하여 산소결핍자리 생성을 유도하기 위한 불소 도핑을 수행하였다. 불소 도핑을 위하여 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화를 진행하였으며, 두 가지 방법으로 불소화한 WO3 광촉매의 광분해 성능을 비교하기 위하여 메틸렌블루 염료 분해 성능을 평가하였다. 플라즈마 불소화한 WO3 광촉매와 직접 기상 불소화한 WO3 광촉매의 산소결핍자리는 각 14.65 및 18.59%로 미처리 WO3 광촉매 대비 각 23, 56% 증가하였으며, WO3 광촉매의 산소결핍자리가 증가함에 따라 메틸렌블루 염료분해 성능 역시 미처리 WO3 광촉매 대비 각 1.7, 3.4배 증가한 것을 확인하였다. 또한 불소 도핑 후 밴드갭 에너지는 각 2.95 eV에서 2.64, 2.45 eV로 감소한 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 직접 기상 불소화 공정이 플라즈마 불소화 공정과 비교하여 WO3 광촉매의 활성을 증대시키는데 유리한 공정인 것으로 사료된다.
β-Ga2O3 has become the focus of considerable attention as an ultra-wide bandgap semiconductor following the successful development of bulk single crystals using the melt growth method. Accordingly, homoepitaxy studies, where the interface between the substrate and the epilayer is not problematic, have become mainstream and many results have been published. However, because the cost of homo-substrates is high, research is still mainly at the laboratory level and has not yet been scaled up to commercialization. To overcome this problem, many researchers are trying to grow high quality Ga2O3 epilayers on hetero-substrates. We used diluted SiH4 gas to control the doping concentration during the heteroepitaxial growth of β-Ga2O3 on c-plane sapphire using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Despite the high level of defect density inside the grown β-Ga2O3 epilayer due to the aggregation of random rotated domains, the carrier concentration could be controlled from 1 × 1019 to 1 × 1016 cm-3 by diluting the SiH4 gas concentration. This study indicates that β-Ga2O3 hetero-epitaxy has similar potential to homo-epitaxy and is expected to accelerate the commercialization of β-Ga2O3 applications with the advantage of low substrate cost.
본 논문은 플랫판넬 디스플레이 장치에 사용할 DC-DC 변환기의 설계에 관한 것이다. 6~14[V]의 단일 DC 전원전압으로부터 플랫 판넬 백바이어스용 -5[V] DC 전압 발생회로(Negative DC Voltage Generator)와 승압된 15[V], 23[V] DC 전압 발생회로, 그리고 강압된 3.3[V] DC를 얻기 위한 회로를 설계하였다. 또한 기준 전압원으로 사용하기 위한 밴드갭 회로와 발진기, 레벨변환기 회로, 고온보호 회로 등을 설계하였다. 제작공정은 부(-)전압으로 동작하는 회로와 기타 회로를 분리하기 위해서 트리플-웰(Triple-Well)구조가 적용된 공정 내압 30[V], 최소선폭 0.35[${\mu}m$], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 모든 회로는 시뮬레이션으로 검증하여 동작을 확인하였으며 원 칩으로 제작하여 플랫판넬 디스플레이 장치에 응용할 수 있도록 기능을 확보하였다.
Quantum dots (QDs) are capable of controlling the typical emission and absorption wavelengths because of the bandgap widening effect of nanometer-sized particles. These phosphor particles have been used in optical devices, photovoltaic devices, advanced display devices, and several biomedical complexes. In this study, we synthesize ZnSe QDs with controlled surface defects by a heating-up method. The optical properties of the synthesized particles are analyzed using UV-visible and photoluminescence (PL) measurements. Calculations indicate nearly monodisperse particles with a size of about 5.1 nm at $260^{\circ}C$ (full width at half maximum = 27.7 nm). Furthermore, the study results confirm that successful doping is achieved by adding $Eu^{3+}$ preparing the growth phase of the ZnSe:Eu QDs when heating-up method. Further, we investigate the correlation between the surface defects and the luminescent properties of the QDs.
본 논문에서는 온도변화에 따른 회로 손상이나 성능 저하를 피하기 위해서 회로 안에 내장할 수 있는 온도 센서 회로를 설계하였다. 일반적인 PTAT회로를 사용하여 온도감지를 하고, 스위치를 내장시켜 회로 동작이 불가능할 정도로 IC 내부 온도가 높을 때는 절전모드로 동작하게 하였다. 또한, 전류미러 및 캐스코드회로를 사용함으로서 전류 정합특성을 향상시켰다. 시뮬레이션 결과 $75^{\circ}C$일 경우 약 1V, $130^{\circ}C$일 경우 1.75V를 출력전압을 발생하였으며, 절전모드의 경우 0V~7uV까지 즉 거의 0V에 가까운 출력전압을 발생함을 확인 할 수 있었다.
Mg and In co-doped ZnO (MIZO) thin films with transparent conducting characteristics were successfully prepared on glass substrates by RF magnetron sputtering technique. The Influence of different substrate temperature (from RT to $400^{\circ}C$) on the structural, morphological, electrical, and optical properties of MIZO thin films were investigated. The MIZO thin film prepared at the substrate temperature of $350^{\circ}C$ showed the best electrical characteristics in terms of the carrier concentration ($4.24{\times}10^{20}cm^{-3}$), charge carrier mobility ($5.01cm^2V^{-1}S^{-1}$), and a minimum resistivity ($1.24{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$). The average transmission of MIZO thin films in the visible range was over 80% and the absorption edges of MIZO thin films were very sharp. The bandgap energy of MIZO thin films becomes wider from 3.44 eV to 3.6 eV as the substrate temperature increased from RT to $350^{\circ}C$. However, Band gap energy of MIZO thin film was narrow at substrate temperature of $400^{\circ}C$.
Despite the success of Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) based PV technology now emerging in several industrial initiatives, concerns about the cost of In and Ga are often expressed. It is believed that the cost of those elements will eventually limit the cost reduction of this technology. One candidate to replace CIGS is $Cu_2ZnSnSe_4$ (CZTSe), fabricated by co-evaporation technique. Co-evaporation technique will be one of the best methods to control film composition. This type of absorber derives from the $CuInSe^2$ chalcopyrite structure by substituting half of the indium atoms with zinc and other half with tin. Energy bandgap of this material has been reported to range from 0.8eV for selenide to 1.5eV for the sulfide and large coefficient in the order of $10^{14}cm^{-1}$, which means large possibility of commercial production of the most suitable absorber by using the CZTSe film. In this work, Effects of substrate temperature of $Cu_2ZnSnSe_4$ absorber layer on the performance of thin films solar cells were investigated. We reported on some of the absorber properties and device results.
본 논문에서는 $0.35-{\mu}m$ standard CMOS 공정에서 낮은 전력을 소모하면서 낮은 전원전압에서 동작하는 곡률보상 기능을 갖는 기준전류/전압 발생 회로를 제안한다. 제안된 회로는 weak-inversion 영역에서 동작하는 MOS 트랜지스터들을 사용함으로써 1V 이하 전원전압에서 동작할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안되는 곡률보상 기술을 사용하여 기존의 곡률보상 기능이 없는 BGR 회로들처럼 종 모양이 아닌 사인 곡선과 같은 모양을 나타내 작은 TC 값을 보여준다. 제안된 회로들은 모두 0.9V의 전원전압에서 동작한다. 먼저, 기준전압 발생 회로는 176nW 전력을 소모하며, 온도 계수는 $26.4ppm/^{\circ}C$이다. 기준전류 발생 회로는 194.3nW 전력을 소모하며, 온도 계수는 $13.3ppm/^{\circ}C$이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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