• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.455-460
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• 2022

Brush-like ZnO hierarchical nanostructures decorated with MgxZn1-xO (x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5) were fabricated and examined for application to a gas sensor. They were synthesized using vapor phase growth (VPG) on indium tin oxide (ITO) substrates. To generate electronic accumulation at ZnO surface, MgZnO nanoparticles were prepared by sol-gel method, and the ratio of Mg and Zn was adjusted to optimize the device for NO₂ gas detection. As the electrons in the accumulation layer generated by the heterojunction reacted faster and more frequently with the gas, the sensitivity and speed improved. When tested as sensing materials for gas sensors at 100 ppm NO₂ at 300℃, these MgZnO decorated ZnO nanostructures exhibited an improvement from 165 to 514 times compared to pristine ZnO. The response and recovery time of the MgZnO decorated ZnO samples were shorter than those of the pristine ZnO. Various analyzing techniques, including field-emission scanning electron microscopy (FESEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray powder diffraction (XRD) were employed to confirm the growth morphology, atomic composition, and crystalline information of the samples, respectively.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.128-128
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• 2018

최근 디스플레이 기술은 보다 가볍고, 얇고, 선명한 스마트 형태로 발전되고 있다. 특히 스마트산업의 성장으로 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)을 사용하는 기술이 다양해짐에 따라 더 높은 감도와 해상도를 달성하기 위한 핵심기술이 필요한 실정이다. TSP는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등 다양한 방식이 있다. 그 중 정전용량방식 터치 패널 (Capacitive type touch panel, CTTP)은 다른 유형에 비해 빠른 반응속도 및 멀티 터치 기능 등의 이점을 가지고 있기 때문에 연구의 초점이 되고 있다. 이를 실현하기 위해서 CTTP은 가시광영역의 높은 투과율과 낮은 비저항을 필요로 하기 때문에 박막의 초 슬림화 및 고 결정화도가 선행되어야만 한다. CTTP에 사용되는 투명전극 소재 중에서 40%의 비중을 차지하고 있는 ITO박막은 내구성과 시인성이 좋으나 생산 비용이 비싸다는 단점이 있다. 한편, 반응성 스퍼터링은 기존에 단일 소결체를 사용한 DC마그네트론 스퍼터링법보다 높은 증착률과 낮은 생산 비용으로 초박막을 만들 수 있다는 장점을 가진다. 본 실험에서는 In/Sn (2wt%) 금속 합금 타깃을 사용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 기판 온도 (RT 및 $140^{\circ}C$)에서 두께 30 nm의 In-Sn-O (ITO)박막을 증착하고, 대기 중 $140^{\circ}C$ 온도에서 시간에 따라 열처리한 후 박막의 물성을 관찰하였다. 증착 중 기판 가열을 하지 않은 ITO 박막의 경우, 열처리 시간이 증가함에 따라 비저항은 감소하였고, 홀 이동도는 현저하게 증가하였으며 캐리어 밀도에서는 별다른 차이가 없었다. 이를 통해 비저항의 감소는 캐리어 농도보다는 결정화를 통한 이동도의 증가와 관련 있다는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 시간에 따른 박막의 핵 생성 및 결정 성장은 투과 전자 현미경(TEM)으로 명확하게 확인하였으며, 완전 결정화 된 박막의 grain size는 300~500 nm로 확인되었다. 기판온도 $140^{\circ}C$에서 증착한 박막의 경우, 후 열처리를 하지 않은 상태에서도 이미 결정화 된 것을 확인할 수 있었으며, 후 열처리 시에도 grain size에는 큰 변화가 없었다. 이는 증착 중에 박막의 결정화가 이미 완결된 것으로 판단된다. 또한, RT에서 증착한 박막의 경우에는 후 열처리 초기에는 산소공공등과 같은 결함들의 농도가 감소하여 투과율이 증가하였으나 완전한 결정화가 일어난 후에는 투과율이 약간 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이는 결정화 시 박막의 표면 조도가 증가하였고 이로 인해 빛의 산란이 증가하여 투과율이 감소한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 반응성 스퍼터링 공정으로 제조한 ITO 초박막은 후열처리에 의한 완전한 결정화를 이룰 수 있으며, 이를 통해 얻은 낮은 비저항과 높은 투과율은 고품질 TSP에 적용될 가능성을 가진다고 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.455-455
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• 2010

차세대 디스플레이로 널리 알려져 있는 플렉서블 디스플레이는 휴대하기 쉽고, 깨지지 않으며, 변형이 자유로워 현재 우리 사회에 크게 주목받고 있다. 플렉서블 디스플레이의 구현을 위해서는 기존의 유리 기반 디스플레이 소자 기술에 더하여 플렉서블 기판소재에 적용 가능한 투명전도막 기술의 확립이 필요하다. 디스플레이 산업에서 주로 사용되는 투명전도막은 ITO (indium tin oxide) 및 IZO (indium zinc oxide)와 같은 투명전도성 산화물 박막 (TCO, transparent conducting oxide)이다. 그런데 플라스틱 기판이 굽힘 환경에 놓이게 되면 그 위에 증착된 산화물 박막이 쉽게 파손될 수 있다. 따라서 플렉서블 디스플레이 기술에 있어서 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 PET (polyethylene terephthalate) 기판 상에 증착된 IZO 박막의 반복 굽힘 시 계면구조 변화에 따른 파괴거동을 조사하였다. 플라스틱 기판의 사용을 위해서는 산소 및 수분의 투과 방지막이 필요하며 본 연구에서는 투과 방지막 (또는 보호막)으로서 $SiO_x$ 박막을 적용하였다. IZO 박막은 $In_2O_3$ - 10 wt% ZnO 타겟을 사용하여 RF magnetron sputtering법으로 $100^{\circ}C$ 미만에서 저온 증착하였다. 보호막으로 사용되는 $SiO_x$ 박막은 HMDSO (hexamethyldisiloxane)와 Ar 및 $O_2$ 혼합기체를 이용하는 PECVD 방법으로 합성하였다. 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동을 조사하기 위하여 반복 굽힘 시험 (cyclic- bending test)을 실시하였다. 반복 굽힘 시험 중 실시간으로 IZO 박막의 전기저항 변화를 측정하여 박막의 파괴 거동을 모니터링 하였다. 시편 A (135 nm-thick IZO/PET), B (135 nm-thick IZO/ 90 nm-thick $SiO_x$/PET), C (135nm-thick IZO/ 300 nm-thick $SiO_x$/PET)에 대하여 곡지름 35mm, 1000회 반복 굽힘을 실시하여 변형 중의 전기저항 변화를 조사하였다. 그리고 굽힘 시험 완료 후, FE-SEM을 이용한 시편 표면형상 관찰을 통하여 균열생성 정도를 관찰하였다. 반복 굽힘 시험 결과, A 와 C 시편의 경우, 각각 반복 굽힘 20회, 550회에서 급격한 전기저항의 증가가 관찰되었다. 그러나 B 시편의 경우, 1000회 반복 굽힘 후에도 전기저항의 변화는 나타나지 않았다. 이와 같이 반복 굽힘에 의한 IZO 박막의 파괴 거동 변화는 IZO 박막과 기판의 계면구조변화에 기인한 것으로 해석된다. IZO 박막과 기판의 계면에 $SiO_x$ 층을 삽입함으로써 계면 접합강도가 향상되었을 것으로 추측된다. 따라서 변형에 대한 파괴 저항 특성이 우수한 투명전도성 산화물 박막의 형성을 위해서는 적절한 계면구조 제어를 통한 계면 접합 특성의 향상이 필요하다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.93-96
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• 2011

현재 광도전체 물질을 이용한 직접변환방식의 방사선 검출기 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 광도전체 물질 중 상용화된 비정질 셀레늄(a-Se)에 비해 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 화합물은 고에너지에 대한 높은 흡수율과 민감도를 가지는 것으로 보고되고 있다. 또한 이러한 광도전체 필름은 발생된 신호의 검출효율은 상하부 전극크기에 의한 전기장의 세기 및 기하학적 분포에 많은 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구는 $HgI_2$ 광도전체 필름에서 상하부 전극의 크기에 따른 X선 검출특성을 조사하였다. 시편제작은 기존의 진공 증착법이 두꺼운 대면적 필름제조가 어렵다는 문제점을 해결하고자 페이스트 인쇄법을 이용하여 인듐전극이 코팅된 유리기관위에 제작하였으며, 시편의 두께를 $150{\mu}m$, 면적크기를 $3cm{\times}3cm$ 크기로 제조하였다. 상부전극은 마그네틱 스퍼터링법을 이용하여 $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$, $1cm{\times}1cm$의 크기로 ITO(indium-tin-oxide)를 진공 증착하였다. 특성평가를 위해 X선 선량에 대한 민감도와 누설전류, 신호대잡음비를 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였다. 그 결과 상부전극의 크기가 증가함에 따라 검출된 신호의 크기가 다소 증가하는 경향을 보였다. 하지만, 전극크기의 증가에 따른 누설전류 또한 증가함으로써 신호대잡음비는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 향후 광도전체를 적용한 X선 영상검출기 개발에 있어 상부전극의 최적크기와 구조설계가 고려되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한화학회지
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• 제50권1호
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• pp.32-36
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• 2006

아미노실리케이트로 안정화한 금 콜로이드 용액으로부터 산화인듐주석(ITO) 위에 전해석출법으로 금 나노입자의 박막을 만들고, 이 박막을 순환 전압전류법(CV), 주사전자현미경법(SEM), 자외선-가시선 및 에너지분산 X-선 분광법(EDXS)으로 조사하였다. 박막 위 금 나노입자의 표면덮힘율은 1.2 나노몰/cm2였다. 금 박막을 0.10 M HClO4 용액에 든 0.1mM anthraquinone-2,6-disulfonic acid, disodium 염(AQDS) 용액에 20시간 이상 담가서 AQDS의 자체조립 단막층을 생성하였다. 그 결과 690 nm에서 다중층(AQDS/금박막/ITO)의 새로운 흡수 봉우리가 얻어졌다. 또한, +0.5V에서 -0.5V까지 전위를 변화시키는 시간전류법과 자외선-가시선 분광법으로 다중충의 표면 플라스몬 흡수를 측정하였다. 음의 전위를 걸어주었을 때 550 nm에서 나타나는 최대 표면 플라스몬 흡수띠가 감소하였다. 흡광도의 변화와 AQDS의 표면덮힘율과의 상관관계로부터 AQDS층의 유사용량 표면상태가 음전위를 걸어줄 때 플라스몬 띠의 에너지준위와 연관되어 있음을 알았다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권3호
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• pp.359-366
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• 2014

포화지방산과 인지질(DMPC)혼합 LB막에 대한 전기화학적 특성을 조사하였다. 포화지방산과 DMPC 혼합 단분자 LB막은 ITO glass에 Langmuir-Blodgett법을 사용하여 제막하였다. 전기화학적 특성은 $NaClO_4$ 용액에서 3 전극 시스템 (Ag/AgCl 기준전극, 백금선 카운터 전극 및 LB 필름이 코팅된 ITO 작업 전극)으로 순환전압전류법을 사용하여 측정하였다. 그 결과 포화지방산과 인지질(DMPC)의 LB막은 순환전압전류도표로부터 산화전류로 인한 비가역공정으로 나타났다. 포화지방산과 인지질(DMPC)혼합(몰비 1:1) LB막(C14, C16, C18, C20)에서 확산계수(D)는 0.05 N $NaClO_4$에서 각각 $1.2{\times}10^{-3}$, $2.1{\times}10^{-3}$, $1.4{\times}10^{-4}$ 및 $1.1{\times}10^{-3}cm^2/s$로 산출되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.1-7
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• 2001

낮은 동작전압에서 안정하게 동작하고 고효율을 갖는 단층 폴리머 녹색광소자를 갖는 새로운 물질을 합성하였으며 이는 폴리머물질인 PC(B79)에 유기단분자인 전자수송성이 ?어난 NIDI와 정공수송성이 뛰어난 TTA를 분자분산하여 첨가색소인 C6의 도핑농도에 변화를 주어 스핀코팅으로 녹색발광소자를 제작하였다. 소자 구조는 glass/ITO/PC:TTA:NIDI:C6/cathode이고 음극전극으로 일함수가 낮은 Ca과 Mg 그리고 Ca/Al을 진공증착하여 전기적${\cdot}$광학적 특성을 비교조사하였다. C6의 도핑농도가 0.08mole%에서 양자효율이 최대인 0.52%를 얻었고 이것은 도핑하지 않을때보다 약 50배 높았고, 동작개시전압도 2.4V의 낮은 동작 개시전압에서 안정하게 동작하였다. 한편 PL과 EL측정결과 C6의 도핑농도를 변화하여도 발광파장의 최대값은 거의 일정하였다. PL강도의 최대발광파장은 495nm였고 EL강도의 최대발광파장은 520nm이고 FWHM은 약 70nm를 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.111.2-111.2
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• 2015

Typical electrodes (metal or indium tin oxide (ITO)), which were used in conventional organic light emitting devices (OLEDs) structure, have transparency and conductivity, but, it is not suitable as the electrode of the flexible OLEDs (f-OLEDs) due to its brittle property. Although Graphene is the most well-known alternative material for conventional electrode because of present electrode properties as well as flexibility, its carrier injection barrier is comparatively high to use as electrode. In this work, we performed plasma treatment on the graphene surface and alkali metal doping in the organic materials to study for its possibility as anode and cathode, respectively. By using Ultraviolet Photoemission Spectroscopy (UPS), we investigated the interfaces of modified graphene. The plasma treatment is generated by various gas types such as O2 and Ar, to increase the work function of the graphene film. Also, for co-deposition of organic film to do alkali metal doping, we used three different organic materials which are BMPYPB (1,3-Bis(3,5-di-pyrid-3-yl-phenyl)benzene), TMPYPB (1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene), and 3TPYMB (Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane)). They are well known for ETL materials in OLEDs. From these results, we found that graphene work function can be tuned to overcome the weakness of graphene induced carrier injection barrier, when the interface was treated with plasma (alkali metal) through the value of hole (electron) injection barrier is reduced about 1 eV.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.284-284
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• 2009

We have fabricated semiconductor nanocrystals using phase separation on flexible substrates for future application in QD-LEDs. The phase separation between the CdSe semiconductor nanocrystals and TPD organic underlayer can occur during the solvent drying, and the CdSe may rise towards the surface of the coated films, which is arranged into close packed array called self-assembly process. In this work, the polyethylene naphthalate (PEN) films of $200{\mu}m$ thickness was used as a flexible substrate, which was coated with indium tin oxide(ITO) as a transparent electrode of <$15{\Omega}/cm^2$. A number of solvents such as chloroform, toluene, and hexane was used and their coating properties were investigated using the spin coating process. The dispersion of both QD and TPD was rather poor in toluene and hexane and resulted in rougher surface and some aggregates. Meanwhile, the surface roughness of templates can be a very critical issue in the fabrication of QD-LED devices. Some experiments was performed to reduce the ~4nm surface roughness of the PEN films and It can be decreased to the minimum of ~0.7nm. Also discussed are the optical properties of semiconductor nanocrystals used in this phase separation and possible large area and continuous coating process for future application.

• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.55-66
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• 1997

CdTe/CdS 태양전지 제작에 필요한 다결정 CdS 박막을 ITO 전도 유리기판위에 SSD법, SPD법 및 CBD법 으로 제작하고 열처리 한 후 그 결정구조와 광학적 특성을 조사하였다. 박막은 모두 Wurtzite 구조를 보였고 SSD법과 CBD법의 박막은 $0.5{\mu}m$ 크기의 CdS 입자가 불규칙적으로 형성되어 증착되어 있음을 보였고, $400^{\circ}C$로 진공중에서 열처리 할 때 입자의 크기가 약간 증가하였다. SPD법의 박막은 (002)방향으로 결정이 성장되고 입자의 크기가 $0.1-0.3{\mu}m$ 이었다. 에너지 밴드갭 및 결함 상태를 광학적 흡수, 광 루미니센스, 라만 및 광 열 편기 스펙트럼(PDS) 측정을 통해 조사하였다.