• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.6-13
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• 2006

각 종 전자 디바이스의 투명전도막으로 많이 사용되는 ITO 및 ZnO:Al 박막을 스퍼터링법에 의해 제작하였다. 가스압력 및 기판온도 등의 최적조건하에서 제작된 ITO 및 ZnO:Al 박막은 각각 $1.67{\times}10^{-3}[{\Omega}-cm]$ 및 $2.2{\times}10^{-3}[{\Omega}-cm]$의 비저항율과 89.61[%] 및 90.88[%]의 가시광 영역에서의 광투과율을 나타내었다. ZnO:Al과 ITO 투명전극을 이용하여 5인치의 PDP 셀을 동일한 제조조건하에서 제작하였다. ZnO:Al의 경우 Ne(base)-Xe(8%)의 가스 혼합비, 그리고 400[Torr]의 압력조건에서 가장 잘 동작되었으며, $200{\sim}300$[V]의 인가전압 범위에서 $836[cd/m^2]$의 평균휘도를 나타내었다. 고휘도 및 저 소비전력특성을 위한 중요한 파라메타인 광효율은 전원 주파수가 $10{\sim}50[Khz]$의 범위에서 $1.2{\sim}1.6[lm/W]$정도를 나타내었으며, ITO의 경우 휘도 및 광 발생 효율은 약 10[%]정도 상승하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.439-439
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• 2012

ZnO 나노로드는 큰 밴드갭 에너지(~3.37 eV)와 60 meV의 높은 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖고 있으며, 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 1차원 나노구조의 금속산화물로서 태양전지 및 광전소자 널리 응용되고 있다. 이러한 ZnO 나노로드를 성장하는 방법 중에 전기화학증착법(electrochemical deposition method)은 전도성 물질위에 증착된 시드층(seed layer)을 성장용액에 담그어 전압을 인가하여 만들기 때문에 기존의 수열합성법(hydrothermal method), 졸-겔 법(sol-gel method)보다 비교적 간단한 공정과정으로 저온에서 빠르게 물질을 성장시킬 수 있는 장점이 있다. 한편, 디스플레이 산업에서 ITO (indium tin oxide)는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide)로써 가시광 파장영역에서 높은 투과율과 전도성을 가지며, 액정디스플레이, LED (Light emitting diode), 태양전지 등의 다양한 소자에 투명전극 재료로 쓰이고 있다. 또한 최근 ITO를 유연한 PET (polyethylene terephthalate) 기판 위에 증착은 얇고, 가볍고, 휘어지기 쉬워 휴대하기 편하기 때문에 차세대 광전자소자 응용에 가능성이 크다. 본 연구에서는 ZnO 나노로드를 ITO/PET 기판위에 전기화학증착법으로 성장하여, 구조적 및 광학적 특성을 분석하였다. 시드층을 형성하기 위해 RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 ~20 nm 두께의 ZnO 박막을 증착시킨 후, zinc nitrate와 hexamethylenetetramine이 포함된 수용액에 시료를 담그어 전압을 인가하였다. 용액의 농도와 인가전압을 조절하여 여러 가지 성장조건에 대한 ZnO 나노로드의 구조적, 광학적 특성을 비교하였다. 성장된 시료의 형태와 결정성을 조사하기 위해, field-emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD)을 사용하였으며, UV-vis-NIS spectrophotometer, photoluminescence (PL) 측정장비를 사용하여 광학적 특성을 분석하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권8호
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• pp.2689-2693
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• 2012

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and $C_{60}$-encapsulated SWNTs ($C_{60}@SWNTs$) are introduced to Ru-sensitized photoelectrochemical cells (PECs), and photocurrents are compared between two cells, i.e., an $RuL_2(NCS)_2$/DAPV/SWNTs/ITO cell and an $RuL_2(NCS)_2$/DAPV/$C_{60}@SWNTs$/ITO cell. [L = 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid, DAPV = di-(3-aminopropyl)-viologen, and ITO = indium-tin oxide] The photocurrents are increased by 70.6% in the presence of $C_{60}@SWNTs$. To explain the photocurrent increase, the reverse-field emission method is used, i.e., $RuL_2(NCS)_2$/DAPV/SWNTs/ITO cell (or $RuL_2(NCS)_2$/DAPV/$C_{60}@SWNTs$/ITO cell) as an anode and a counter electrode Pt as a cathode in the external electric field. The improved field emission properties, i.e., ${\beta}$ (field enhancement factor) and emission currents in the reverse-field emission with $C_{60}@SWNTs$ indicate the enhancement of the PEC electric field, which implies the improvement of the electron transfer rate along with the reduced charge recombination in the cell.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.35-38
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• 2003

ITO/glass 기판 위에 발광물질로서 poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexoxy)-1,4-phenylenevinylene (MEH-PPV)를 이용하여 스핀코팅법(spin coating)으로 Glass/ITOM/MEH-PPV/Al 구조를 가지는 고분자 유기 발광 다이오드를 제작하였다. MEH-PPV 박막형성시 열처리온도에 따른 다이오드의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 열처리 온도를 $65^{\circ}C$에서 $170^{\circ}C$로 증가함에 따라 유기 발광다이오드의 발광휘도는 10V 인가전압에서 630 cd/$\m^2$에서 280 cd/$\m^2$로 크게 감소하였다. 또한 $65^{\circ}C$에서 열처리한 시료의 경우 약 2 lm/W의 최대 발광효율을 나타내었다. 이러한 결과는 높은 온도에서 열처리시 MEH-PPV 유기 형광층과 전극간의 상호반응에 의한 계면 거칠기의 증가와 새로운 절연층의 형성 등과 관련이 있는것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.485-485
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• 2012

유기발광소자는 고휘도, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 좋은 유연성의 소자특성 때문에 디스플레이 제품에 많이 응용되고 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 저소비전력, 고휘도, 소형화 및 장수명의 장점을 가진 유기발광소자의 상용화가 진행되면서 차세대 디스플레이소자로서 관심을 끌게 되었다. 고분자 유기발광소자는 저분자 유기발광소자에 비해 용액 공정법으로 박막을 형성할 수 있어 제조 비용이 적게 들며 대면적 디스플레이를 제작하는데 유리하기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 고분자 유기발광소자에서 저전력 소자를 위한 저전압 구동 및 전력 효율을 향상시키기 위한 연구는 대단히 중요하다. 본 연구에서는 고분자 유기발광소자의 구동 전압을 낮추기 위해서 그래핀 정공 주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자를 화학적 진공 증착법과 용액 공정을 사용하여 제작하였다. 그래핀 정공 주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자는 Indium-tin-oxide(ITO) 투명 전극/그래핀 정공주입층/poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT: PSS)/poly[2-methoxy, 5-(2'-ethyl-hexyloxy)-p-phenylenevinylene] (MEH-PPV) 층/lithium quinolate (Liq)/aluminium (Al) 전극의 구조를 가진다. 그래핀 정공주입층을 삽입한 고분자 유기발광소자에서 향상된 정공 주입능력을 통해 구동전압을 낮아지는 현상을 분석하기 위해서 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 그래핀 정공주입층의 광학적 특성을 분석하기 위해서 빛의 투과도 측정을 한 결과 90% 이상의 값을 얻었다. 그래핀 정공 주입층이 소자에 미치는 영향을 조사하기 위하여 ITO/PEDOT:PSS소자와 ITO/그래핀 층/PEDOT:PSS 소자를 각각 제작하여 원자힘 현미경 측정을 하였다. 그래핀박막층을 삽입할 경우, 그래핀박막층을 삽입하지 않았을 때보다 표면 거칠기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 산성을 띠는 PEDOT:PSS 용액이 ITO 투명 전극을 손상시키는 것을 방지하고, 표면 거칠기를 감소시켜 누설 전류를 낮출 수 있다는 사실을 보여준다. 또한, 그래핀 박막은 높은 전기 전도도를 가지기 때문에 그래핀 정공주입층을 삽입하였을 때, 높은 전류 밀도 및 발광 휘도와 더 낮은 구동 전압을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 ITO와 PEDOT:PSS의 계면에서의 전공의 주입 능력을 그래핀박막층이 향상시켜 저전압, 고효율 소자를 제작할 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1514-1519
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• 2009

400nm 파장을 방출하는 GaN LED를 제조하여, n-GaN층과 p-GaN층의 위에 있는 ITO층 표면에 패턴을 만들어 광 추출 효율을 향상시켰다. 추가적으로, n과 p패드 아래와 칩의 바닥면에 각각 광반사 금속을 설치하였다. 광 추출 효율은 20mA에서 n-GaN의 텍스쳐링에 의해 20% 증가되었고 ITO의 텍스쳐링에 의해 18% 증가되었다. 표면 처리가 않된 LED와 비교해서 n-GaN와 ITO를 함께 표면 텍스쳐링 했을때의 광 추출 효율은 20mA에서 32% 증가되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2014

Over the past several years, transparent conducting oxides have been extensively studied in order to replace indium tin oxide (ITO). Here we report on fluorine doped zinc tin oxide (FZTO) films deposited on glass substrates by radio-frequency (RF) magnetron sputtering using a 30 wt% ZnO with 70 wt% SnO2 ceramic targets. The F-doping was carried out by introducing a mixed gas of pure Ar, CF4, and O2 forming gas into the sputtering chamber while sputtering ZTO target. Annealing temperature affects the structural, electrical and optical properties of FZTO thin films. All the as-deposited FZTO films grown at room temperature are found to be amorphous because of the immiscibility of SnO2 and ZnO. Even after the as-deposited FZTO films were annealed from $300{\sim}500^{\circ}C$, there were no significant changes. However, when the sample is annealed temperature up to $600^{\circ}C$, two distinct diffraction peaks appear in XRD spectra at $2{\Theta}=34.0^{\circ}$ and $52.02^{\circ}$, respectively, which correspond to the (101) and (211) planes of rutile phase SnO2. FZTO thin film annealed at $600^{\circ}C$ resulted in decrease of resistivity $5.47{\times}10^{-3}{\Omega}cm$, carrier concentration ~1019 cm-3, mobility~20 cm2 V-1s-1 and increase of optical band gap from 3.41 to 3.60 eV with increasing the annealing temperatures and well explained by Burstein-Moss effect. Change of work function with the annealing temperature was obtained by ultraviolet photoemission spectroscopy. The increase of annealing temperature leads to increase of work function from ${\phi}=3.80eV$ (as-deposited FZTO) to ${\phi}=4.10eV$ ($600^{\circ}C$ annealed FZTO) which are quite smaller than 4.62 eV for Al-ZnO and 4.74 eV for SnO2. Through X-ray photoelectron spectroscopy, incorporation of F atoms was found at around the binding energy of 684.28 eV in the as-deposited and annealed FZTO up to 400oC, but can't be observed in the annealed FZTO at 500oC. This result indicates that F atoms in FZTO films are loosely bound or probably located in the interstitial sites instead of substitutional sites and thus easily diffused into the vacuum from the films by thermal annealing. The optical transmittance of FZTO films was higher than 80% in all specimens and 2-3% higher than ZTO films. FZTO is a possible potential transparent conducting oxide (TCO) alternative for application in optoelectronics.

• 한국방사선학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.5-9
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• 2010

최근 광도전체와 형광체 기반의 디지털 방사선 검출기가 많은 관심을 받고 있으며, 이를 상업화 하기위한 많은 연구들이 이뤄지고 있다. 디지털 방사선 검출기률 제작하는 방법에서 크게 직접변환방식과 간접변환방식이 있다. 본 연구는 기존에 직접변환방식에 널리 사용되어 지고 있는 비정질 셀레늄 (Amorphous seleinum) 기반의 디지털 방사선검출기 보다 좋은 SNR (Signal-to-noise ratio) 동작 특성을 가지는 X선 검출 물질을 제작하여 X선 조사시 두께와 전기장 형성에 따른 차이점올 알아보기 위한 것이다. 본 연구에서는 기존의 진공 증착법이 두꺼운 대면적 필름제조가 어렵다는 문제점을 해결하고자 Screen-Print Method를 이용하여 전도성을 가진 ITO (Indium-tin-oxide)가 코팅 된 유리판에 제작하였다. 본 연구에 사용된 X-선 검출물질로는 다결정 $HgI_2$를 사용하였으며, 시편의 두께를 $150{\mu}m$로 제작하였으며, $3cm{\times}3cm$ 크기로 제작하였다. 상부전극은 Magnetron sputtering system을 사용하여 $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$, $1cm{\times}1cm$의 크기로 각각 다르게 하여 ITO(Indium-tin-oxide)를 증착 시킨 후, X선 조사시 $HgI_2$ 의 민감도와 누설전류, SNR 등을 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였으며, I-V테스트는 전류 적분(integration) 모드를 사용하였다. 그 결과 전극의 크기에 따라 신호량 증가 특성을 확인할 수 있었지만 신호량의 증가와 동시에 누설전류 또한 증가함으로써 전극의 크기에 따라 오히려 SNR 특성이 감소됨을 확인하였다. 향후 다양한 두께와 최적의 전극물질을 통해 신호대 잡음비를 개선시키기 위한 연구를 통해 최적화해야 할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.377-377
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• 2011

Organic solar cells (OSCs) with low cost have been studied to apply on flexible substrate by solution process in low temperature [1]. In previous researches, conventional organic solar cell was composed of metal oxide anode, buffer layer such as PEDOT:PSS, photoactive layer, and metal cathode with low work function. In this structure, indium tin oxide (ITO) and Al was generally used as metal oxide anode and metal cathode, respectively. However, they showed poor reliability, because PEDOT:PSS was sensitive to moisture and air, and the low work function metal cathode was easily oxidized to air, resulting in decreased efficiency in half per day [2]. Inverted organic solar cells (IOSCs) using high work function metal and buffer layer replacing the PEDOT:PSS have focused as a solution in conventional organic solar cell. On the contrary to conventional OSCs, ZnO and TiO2 are required to be used as a buffer layer, since the ITO in IOSC is used as cathode to collect electrons and block holes. The ZnO is expected to be excellent electron transport layer (ETL), because the ZnO has the advantages of high electron mobility, stability in air, easy fabrication at room temperature, and UV absorption. In this study, the IOSCs based on poly [N-900-hepta-decanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(40,70-di-2-thienyl-20,10,30-benzothiadiazole)] (PCDTBT) : [6,6]-phenyl C71 butyric acid methyl ester (PC70BM) were fabricated with the ZnO electron-transport layer and MoO3 hole-transport layer. Thickness of the ZnO for electron-transport layer was controlled by rotation speed in spin-coating. The PCDTBT and PC70BM were mixed with a ratio of 1:2 as an active layer. As a result, the highest efficiency of 2.53% was achieved.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.51-55
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• 2006

[ $Alq_3$ ]-C545T 형광 시스템을 이용하여 녹색 발광 고성능 OLED를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 소자 제작에서 ITO(Indium Tin Oxide)/glass 위에 정공 주입층으로 2-TNATA [4,4',4'-tris(2-naphthyl-phenyl-phenylamino)-triphenylamine]를, 정공수송층으로 NPB [N,N-bis(1-naphthyl)- N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4-diamine]를 진공 증착하였다. 녹색 발광층으로는 $Ahq_3$를 호스트로, 545T [10-(2-benzo-thiazolyl)-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-[1]/benzopyrano[6,7,8-ij]-quinolizin-11-one]를 도펀트로 사용하였다. 또한, 전자 수송층으로는 $Alq_3$를 전자 주입층으로는 LiF를 사용하여 ITO/2-TNATA/NPB/$Alq_3$:C-545T/$Alq_3$/LiF/Al 구조의 저분자 OLED를 제작하였다. 본 실험에서 제작된 녹색 OLED는 521 nm의 중심 발광 파장을 가지며, CIE(0.29, 0.65)의 색순도, 그리고 12V의 동작전압에서 7.3 lm/W의 최대 전력효율을 나타내었다.