• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.265-266
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• 2012

의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.4 no.1
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• pp.3-8
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• 1995

n-ITO/p-PSL heterojunction photodetector have been fabricated on the Si wafer by using ITO(indium tin oxide) and PSL(porous silicon layer). They were anodized selectively by using silicon nitride and Ni-Cr/Au and were passivated by using ITO as well as being isolated by using mesa structure. With white light from 0 to 3000 Lux, the photocurrent varied linearly with incident light intensity. The reverse characteristics of fabricated devices were very stable up to a bias voltage of -40V and dark current density was about $40nA/mm^{2}$. When the device was exposed by Xe lamp whose wavelength range from 400nm to 1100nm, the maximum photo responsivity was about 0.6A/W between 600 and 700nm. Variation of the characteristics of fabricated devices after 5 weeks was negligible.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.327-328
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• 2012

의료분야의 진단 방사선 장비는 초기의 필름방식 및 카세트에서 진보되어 현재는 디지털방식의 DR (Digital Radiography)이 널리 사용되며 이에 관한 연구개발이 활발히 진행 되고 있다. DR은 일반적으로 직접방식과 간접방식으로 나눌 수 있다. 직접방식의 원리는 X선을 흡수하면 전기적 신호를 발생 시키는 광도전체(Photoconductor)를 사용하여 광도전체 양단 전극에 전압을 인가하여 전기장을 유도한 가운데, X선을 조사하면 광도전체 내부에서 전자-전공쌍(Electron-hole pair)이 생성된다. 이것은 양단에 유도된 전기장의 영향으로 전자는 +극으로, 전공은 -극으로 이동하여 아래에 위치한 하부기판을 통하여 이미지로 변조된다. 간접방식은 X선을 흡수하면 가시광선으로 전환하는 형광체(Scintillator)를 사용하여 조사된 X선을 형광체에서 가시광선으로 전환하고, 이를 Photodiode와 같은 광변환소자로 전기적 신호로 변환하여 방사선을 검출하는 방식을 말한다. 본 연구에서는 직접방식에서 이용되는 광도전체 중 흡수효율이 높고 Mobility가 뛰어난 CdTe를 선정하여 PVD (Physical vapor deposition)방식으로 300 m의 두께를 목표로 하여 증착을 진행하였다. Chamber의 진공도가 $2.5{\times}10^{-2}$ Torr로 도달 시점부터, Substrate와 Boat에 열을 가하였다. Substrate온도는 $350^{\circ}C$, Boat온도는 $300^{\circ}C$도로 설정하여 11시간 동안 진행하였다. Substrate온도는 $303^{\circ}C$, Boat온도는 $297^{\circ}C$도부터 증착이 시작되어 선형적인 증가세 추이를 나타내어 Substrate 및 Boat온도가 설정 값에 도달 하였을 때, $25{\sim}34.4{\AA}/s$ 증착율을 나타내었다. 하부전극의 물질에 따른 CdTe증착 효율성 평가를 진행한 후, 그에 따른 전기적 특성을 알아보았다. 하부전극의 물질로는 ITO (Indium Tin Oxide), Parylene이 코팅 된 ITO, Au, Ag를 사용하였다. 하부전극의 물질 상단에 Thermal Evaporation System을 사용하여 CdTe를 증착한 후, Cdte 상단에 Au를 증착 시켜 민감도(Sensitivity)와 암전류(Dark current)를 측정하였다. 증착 결과 ITO와 Ag상단에 증착시킨 CdTe박막은 박리가 되었고, Au와 Parylene이 코팅 된 ITO에는 CdTe박막이 안정적이게 형성이 되었다. 이 두 샘플에 대하여 동일한 조건으로 민감도와 암전류를 측정 시, Parylene이 코팅된 ITO를 하부전극으로 사용한 CdTe박막은 0.1021 pA/$cm^2$의 암전류와 1.027 pC/$cm^2$의 민감도를 나타낸 반면, Au를 하부전극으로 사용한 CdTe박막은 0.0381 pA/$cm^2$의 암전류와 1.214 pC/$cm^2$의 민감도를 나타내어 Parylene이 코팅된 ITO보다 우수한 전기적 특성을 나타내었다. 따라서 Au는 CdTe박막 증착 시, 하부전극 기판으로서 뛰어난 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.02a
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• pp.191-191
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• 2008

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.345-345
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• 2007

본 연구는 x선 영상검출기 적용을 위한 $HgI_2$ 필름의 누설전류 특성 향상을 위한 연구로서, $HgI_2$기반의 다양한 물질을 이용하여 다층구조 방식으로 제작된 필름의 누설전류 특성평가 및 제작된 다층구조의 상부전극물질의 변화에 따른 누설전류 특성을 평가하였다. $HgI_2$기반 다층구조의 제작 물질은 Parylene, $PbI_2$, a-Se을 사용하여 시편(parylene/ITO, ITO/$HgI_2/PbI_2$/ITO, ITO/$HgI_2$/a-Se/ITO)을 제작하였으며, 필름 제작공정은 Screen print, PVD공정으로 다층구조 필름을 제작하였다. 또 한, 다층구조로 제작된 필름에 상부 전극물질은 Au, In, ITO를 사용하여 누설전류의 특성을 평가하였다. 측정 장치로 DC Power Supply(556H. EG&G : 50~200V), X 선 발생장치(Toshiba KXO-50N), 차폐체 (Al 및 Cu), Oscilloscope (LeCroy, LC334AM, USA), Electrometer (Keithley, 6517), Ion chamber 2060 (Radical Co.)을 이용하여, 제작된 $HgI_2$기반 다층구조 sample의 누설전류 특성을 실험하였다. 이 결과로 다층구조에 제작된 물질 및 상부전극에 따른 누설전류의 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.219-219
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• 2012

The formation and thermal desorption behaviors of octanethiol (OT) SAMs on single crystalline Au (111) and polycrystalline Au, Ag, and Cu substrates were examined by X-ray photoelectron microscopy (XPS), thermal desorption spectroscopy (TDS), and contact angle (CA) measurements. XPS and CA measurements revealed that the adsorption of octanethiol (OT) molecules on these metals led to the formation of chemisorbed self-assembled monolayers (SAMs). Three main desorption fragments for dioctyl disulfide (C8SSC8+, dimer), octanethiolate (C8S+), and octanethiol (C8SH+) were monitored using TDS to understand the effects of surface morphology and the nature of metal substrates on the thermal desorption behavior of alkanethiols. TDS measurements showed that a sharp dimer peak with a very strong intensity on single crystalline Au (111) surface was dominantly observed at 370 K, whereas a broad peak on the polycrystalline Au surface was observed at 405 K. On the other hand, desorption behaviors of octanethiolates and octanethiols were quite similar. We concluded that substrate morphology strongly affects the dimerization process of alkanethiolates on Au surfaces. We also found that desorption intensity of the dimer is in the order of Au＞＞Ag＞Cu, suggesting that the dimerization process occurs efficiently when the sulfur-metal bond has a more covalent character (Au) rather than an ionic character (Ag and Cu).

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.10a
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• pp.43.2-43.2
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• 2011

Single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are transparent in the visible and show conductivity comparable to copper, and are environmentally stable. SWCNT films have high flexibility, conductivity and transparency approaching that indium tin oxide (ITO), and can be prepared inexpensively without vacuum equipment. Transparent conducting Films (TCF) of SWCNTs has the potential to replace conventional transparent conducting oxides (TCO, e.g. ITO) in a wide variety of optoelectronic devices, energy conversion and photovoltaic industry. However, the sheet resistance of SWCNT films is still higher than ITO films. A decreased in the resistivity of SWCNT-TCFs would be beneficial for such an application. We fabricated SWCNT sheet with $KAuBr_4$ on PET substrate. Arc-discharge SWCNTs were dispersed in deionized water by adding sodum dodecyl sulfate (SDS) as surfactant and sonicated, followed by the centrifugation. The dispersed SWCNT was spray-coated on PET substrate and dried on a hotplate at $100^{\circ}C$. When the spray process was terminated, the TCF was immersed into deionized water to remove the surfactant and then it was dried on hotplate. The TCF film was then treated with AuBr4-, rinsed with deionized water and dried. The surface morphology of TCF was characterized by field emission scanning electron microscopy. The sheet resistance and optical transmission properties of the TCF were measured with a four-point probe method and a UV-visible spectrometry, respectively. $HNO_3$ treated SWCNT films with Au nano-particles have the lowest 61 ${\Omega}$/< sheet resistance in the 80% transmittance. Sheet resistance was decreased due to the increase of the hole concentration at the washed SWCNT surface by p-type doping of $AuBr_4{^-}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.219-219
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• 2016

유기발광소자는 저전력, 빠른 응답속도, 고휘도 및 자체발광 등의 장점들 때문에 고체 광원과 플렉서블 디스플레이로 연구가 진행되고 있다. 유기발광소자는 유기 발광층을 인광물질로 사용 함으로서 100 % 내부양자 효율을 이루고 있지만 공기와 유리기판의 계면과 유리 기판과 ITO 계면에서 발생하는 내부 전반사 효과와 유기물과 ITO 기판 사이에서 발생하는 웨이브 가이드 효과 등으로 인해 발광량의 약 20 %만을 외부로 추출 할 수 있다. 따라서 유기발광소자의 광 추출 효과를 증가시키기 위해서 소자외부에 아웃커플링 필름 또는 마이크로렌즈 어레이 필름을 부착시키는 방법, 금속 나노 입자를 유기발광소자 내에 삽입하여 표면 플라즈몬 효과로 인한 광추출 효율을 높이는 방법 등이 제시되고 있다. 본 연구에서는 Au-ZnO 나노복합체를 간단한 졸겔법을 이용하여 양극 버퍼층으로 사용하여 그에 따른 계면, 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. Au-ZnO 나노복합체를 포함한 tris(8-hydroxyquinolinato) aluminium (Alq3) 발광층에서 ZnO를 포함한 Alq3 발광층보다 엑시톤 수명이 빠르게 감소하는 것을 시간 관련 단광자 계산(Time-Correlated Single Photon Counting) 측정을 통해서 알 수 있었다. 이러한 결과는 Au 금속 나노입자의 플라즈몬 흡수 파장과 Alq3 발광층에서 생성되는 발광 파장이 겹쳐서 효과적인 공명 에너지 전달효과로 인해 Alq3 발광층의 발광성질이 향상된 것을 의미한다. Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 가지는 유기발광소자의 전류 효율은 50 mA/cm2 에서 각각 2.27와 1.83 cd/A 가지는 것으로 확인 되었다. 또한 Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 사용한 유기발광소자의 전압-전류밀도가 유사한 것을 확인 할 수 있는데 이는 Au 금속 나노입자가 ZnO 나노입자의 정공 주입능력을 저하시키지 않는 것을 의미한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.05b
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• pp.86-89
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• 2002

We give pressure stimulation into organic thin films and then manufacture a device under the accumulation condition that the state surface pressure is 10[mN/m]. In processing of a device manufacture, we can see the process is good from the change of a surface pressure for organic thin films and transfer ratio of area per molecule. The structure of manufactured device is Au/Poly-${\gamma}$ Benzyl $_D$-Glutamate/Al and Au/Poly-${\gamma}$ Benzyl $_D$-Glutamate/Au; the number of accumulated layers is 1, 3, 5 and 7. Also, we then examined of the MIM device by means of I-V. The I-V characteristic of the device is measured from 0 to +2[V]. We determined electrochemical measurement by using cyclic voltammetry with a three-electrode system. LB film accumulated by monolayer on an ITO. In the cyclicvoltammetry, An Ag/AgCl reference electrode, a platinum wire counter electrode and LB film-coated ITO working electrode measured in $LiBF_4$ solution, stable up to 0.9V vs. Ag/AgCl.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.1
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• pp.30-36
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• 2014

Redox complexes to transport electrons from enzyme to electrodes are very important part in glucose sensor. Pentacyanoferrate-bound aniline ($Fe(CN)_5$-aminopyridine), was prepared as a potential redox mediator in a glucose dehydrogenase (GDH)-glucose sensor. The synthesized pyridyl-$NH_2$ to pentacyanoferrate was characterized by the electrochemical and spectroscopic methods. A amperometric enzyme-linked electrode was developed based on GDH, which catalyses the oxidation of glucose. Glucose was detected using GDH that was co-immobilized with an $Fe(CN)_5$-aminopyridine and gold nano-particles (AuNPs) on ITO electrodes. The $Fe(CN)_5$-aminopyridine and AuNPs immobilized onto ITO electrodes provided about a two times higher electrochemical response compared to that of a bare ITO electrode. As glucose was catalyzed by wired GDH, the electrical signal was monitored at 0.4 V versus Ag/AgCl by cyclic voltammetry. The anode currents was linearly increased in proportion to the glucose concentration over the 0~10 mM range.