• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.133.2-133.2
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• 2016

차세대 디스플레이로 유연하고 투명한 기능들이 요구되면서 Indium Tin Oxide(ITO)를 대체하기 위한 투명전극 개발 연구가 많이 수행되고 있다. ITO는 높은 투과도와 낮은 저항으로 현재 가장 많이 활용되고 있는 투명전극 소재이지만 유연성이 떨어져 유연 터치 패널 소재로 활용하기 어렵다. 이러한 문제 해결을 위해 ITO 대체 물질로 CNT, Graphene, Metal mesh, Ag nano wire, 전도성 고분자 등의 차세대 투명 전극 소재가 대두되고 있다. 본 연구에서는 메탈 메쉬 전극 소재로 사용하기 위해 Cu 박막 증착 시 플라즈마 표면처리를 통해 밀착력 및 저항을 개선하였다. Cu 금속 박막의 양산화를 위한 공정으로 자체 제작한 Linear Ion Source(LIS)가 부착된 roll to roll 시스템을 적용하여 플라즈마 전처리 공정 및 Ni buffer layer 도입 이후 Cu 박막을 형성하였다. 그 결과 PET 기판과 Cu 박막 사이의 밀착력을 0 degree에서 5 degree까지 향상시킬 수 있었고, 플라즈마 표면처리를 시행함으로써 저항 또한 감소되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해서 폴리머 기판 소재에 in-situ로 표면처리 및 Cu 금속 박막을 증착함으로써 금속 박막의 밀착력 및 전기적 특성이 향상되는 공정 기술을 개발하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1992년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.54-54
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• 1992

ITO투명전극/WO$_3$박막/LiClO$_4$-PC/백금 대향전극 구조를 갖는 일렉트로 크로믹 소자를 구성하여 WO$_3$박막의 일렉트로크로믹 특성을 조사하였다. WO$_3$박막의 coloration의 LiClO$_4$-PC 유기전해질과 ITO 투명전극으로부터 Li$^{+}$이온과 전자들의 이중주입에 의하여 청색으로 나타났으며, 전기화학전인 산화반응에 의하여 bleaching 현상이 가역적으로 일어났다. Coloration 과 bleaching 현상, 광학밀도, 구동전압 및 응담속도등의 일렉트로크로믹 특성은 WO$_3$ 박막의 성장 조건, WO$_3$박막 두께, ITO 투명전극의 sheet resistance, 대향전극 및 인가전압에 크게 의존하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.204-208
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• 2002

본 논문에서는 ITO박막의 면저항과 투과율의 최적 상태를 얻기 위해 이온총에 주입된 Ar:O$_2$혼합비율과 이온빔 발산 각안으로 도입된 $O_2$에 따른 변화를 연구하였다. 기판은 이온빔 발산 각 외부에 위치시켰고, 박막은 상온에서 전자빔으로 증발시킨 ITO와 이온 mixing하여 제작하였다. XRD 측정 결과, 상온에서 제작된 ITO 박막은 모두 비정질이었다. 3$\times$$10^{-5}$ Torr의 산소 분위기에서 이온총에 주입된 Ar:O$_2$비율이 40:60일 때 85%로 가장 높은 투과율을 보였고, 1$\times$$10^{-5}$ Torr에서 Ar:O$_2$비율이 40:60일 때 132 $\Omega$/$\square$ 의 가장 낮은 면 저항을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권6호
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• pp.252-255
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• 2014

ITO(indium tin oxide) 박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법에 의해 산소 분압을 0에서 $6{\times}10^{-5}$ Pa로 변화시킨 조건 하에서 PET 기판 위에 증착하였고, 산소 분압에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성과 결정성의 변화를 조사하였다. 산소 분압이 $1{\times}10^{-5}$ Pa 이하에서는 증착된 ITO 박막은 비정질 구조를 가지는 반면에 $2{\times}10^{-5}$ Pa 이상에서는 결정질임을 확인하였다. 이러한 구조적 변화와 더불어 전하 캐리어 농도와 비저항이 증가하였다. 산소 분압이 $4{\times}10^{-5}$ Pa에서 최소 비저항($9.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$)을 얻을 수 있었다. ITO/PET 박막의 광투과율도 산소 분압이 증가함에 따라 증가하였으며 산소 분압 $4{\times}10^{-5}$ Pa에서 80 % 이상을 나타내었다. 본 연구를 통하여 최적의 산소 분압 선정이 ITO 박막의 결정성 향상, 캐리어 밀도 향상 그리고 전기전도도 향상 효과를 나타냄을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.330-330
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• 2012

일반적으로 투명전극 재료로서 이용되는 Indium Tin Oxide (ITO)는 높은 전기전도도에도 불구하고, 가시광선 영역에서 높은 광학적 투과도를 지니고 있다. 즉, 비저항이 $10^{-3}{\Omega}/cm$ 보다 작으면서, 380 nm에서 780 nm사이의 가시광선 영역에서 80%이상의 투과도를 가지는 우수한 transparent conducting oxide 물질로 인식되고 있다. 또한 이 물질은 가시광선 영역에서의 굴절률이 대략 2정도이기 때문에, 다른 반도체재료와 진공사이의 계면에서 발생하는 반사를 줄여, 태양광전지나 LED 등에 이용될 수 있는 무반사 코팅재로 이용될 수 있다. 이러한 이유로 현재 각 분야에서 ITO에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 ITO에 대한 기초연구로서, 전자빔 증착법으로 박막을 증착시키는 동안 증착속도에 따른 박막의 물성변화를 조사하였다. 또한 수직으로 증착할 때와 Glancing Angle Deposition 방법을 이용하였을 때, 증착속도에 따른 박막의 물성변화를 비교 분석하고자 하였다. 여기서, 증착속도는 $1{\AA}/s$에서 $4{\AA}/s$ 범위로 변화를 주었고, 증착물질과 기판의 각도는 $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $45^{\circ}$, $75^{\circ}$로 하였다. 먼저 수직으로 증착할 때, 증착속도의 변화에 따른 반사도, 투과도 및 굴절률과 증착단면의 구조를 비교하고, 다음으로 기판에 각도를 주어 박막을 증착하였을 때의 증착속도에 따른 박막의 광학적 및 구조적 물성의 변화를 측정하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.15.2-15.2
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• 2011

비휘발성 저항 메모리소자인 resistance random access memory (ReRAM)는 간단한 소자구조와 빠른 동작특성을 나타내며 고집적화에 유리하기 때문에 차세대 메모리소자로써 각광받고 있다. 현재, 이성분계 산화물, 페로브스카이트 산화물, 고체 전해질 물질, 유기재료 등을 응용한 저항 메모리소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 ZnO를 기반으로 하는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) 박막은 active layer 로써 박막트랜지스터 적용 시 우수한 전기적 특성을 나타내며, 빠른 동작특성과 높은 저항 변화율을 보이기 때문에 ReRAM 에 응용 가능한 재료로써 기대되고 있다. 또한 가시광선 영역에서 광학적으로 투명한 특성을 보이기 때문에 투명소자로서도 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 indium tin oxide (ITO) 투명 전극을 적용한 ITO/a-IGZO/ITO 구조의 투명 소자를 제작하여 저항 메모리 특성을 평가하였다. Radio frequency (RF) sputter를 이용하여 IGZO 박막을 합성하고, ITO 전극을 증착하여 투명 저항 메모리소자를 구현하였고, resistive switching 효과를 관찰하였다. 또한, 열처리를 통해 a-IGZO 박막 내의 Oxygen vacancy와 같은 결함의 정도에 따른 on/off 저항의 변화를 관찰할 수 있었다. 제작된 저항 메모리소자는 unipolar resistive switching 특성을 보였으며, 높은 on/off 저항의 차이를 유지하였다. Scanning electron microscope (SEM)을 통해 합성된 박막의 형태를 평가하였고, X-ray diffraction (XRD) 및 transmission electron microscopy (TEM)을 통해 결정성을 평가하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 HP-4145 를 이용하여 측정하고 비교 분석하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.205-210
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• 2000

초음파분무를 이용한 MOCVD법으로 강유전체 $PbTiO_3$박막을 Si(100) wafer와 ITO-coated glass위에 제조하였다 Si 기판 위에 증착된 박막으로부터, 출발원료의 농도비(Ti/Pb)가 1.2일 때, 단일 perovskite 상을 얻을 수 있었다. ITO-coated glass 위에 증착된 박막은 Si기판 위에 제조된 박막보다 박막의 성장속도가 더 빠르며, 기판온도를 $530^{\circ}C$부터 $570^{\circ}C$까지 증가시켰을 때, 결절성과 입자 크기의 증가에 의해 유전상수는 증가하였다. $570^{\circ}C$에서의 유전상수 및 유전손실 값은 각각 205, 0.016을 나타내었다. 기판온도가 $600^{\circ}C$ 이상인 경우, 유전상수가 감소되는 경향을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.115-115
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• 2011

최근 유기물을 사용한 유기 태양 전지의 주된 제작 방식은 유기물질을 유기용매에 녹여 사용 하는 스핀코팅 방식이다. 스핀코팅은 박막 형성이 쉽고 대량생산이 용이하다는 장점이 있지만, 표면분석의 측면에서 보면 박막이 한번에 형성되기 때문에 전극 위에 유기물질이 박막을 형성하는 순간의 계면을 측정하기 어렵다. 그에 반해 진공전기분무 방식은 진공에서 얇은 박막에서부터 점차적으로 두께를 늘려가며 증착 할 수 있고 또한 증착이 진공에서 이루어져서 불순물을 최소화 할 수 있기 때문에 표면분석의 측면에서 용이하다. 특히 본 실험에서는 유기 태양전지에서 벌크 이질접합(bulk heterojunction)을 만드는데 널리 쓰이는 물질인 Poly(3-hexythiophene) (P3HT)과 (PCBM)을 toluene에 녹인 후(0.2 mg/ml), 4-5 kV 사이의 전압을 인가하여, 고전압을 걸어 준 뒤 $5{\times}10^{-6}$ torr의 조건에서 분무하여 Indium Tin Oxide (ITO) 위에 박막의 두께를 늘려가며 증착시켰다. 이렇게 ITO 위에 만들어진 P3HT와 PCBM의 박막을 Photoemission spectroscopic (PES)을 이용하여 따른 화학적 구조와 전자구조를 분석하였고, 또한 동일한 농도의 용액으로 스핀코팅 방법을 이용하여 만든 시료와 앞서 언급한 조건의 진공전기분무 방법을 이용하여 만든 시료 사이의 표면거칠기와 morphology는 Atomic Force Microscopy(AFM)을 이용하여 비교 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제10권1호
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• pp.80-85
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• 2001

$Hg_{1-x}Cd_xTe$(MCT)박막을 $CdSO_4$, $TeO_2$, 및 $HgCl_2$이 혼합된 수용액을 사용하여 음극 전착법으로 ITO 유리와 티타늄기판 위에 성장하였다. 주된 박막의 성장 조건 변수로 전착전위와 성장 온도를 고려하였다. 전착된 MCT 박막은 SEM사진과 XRD 및 EPMA측정을 통하여 박막의 성장 조건이 결정 구조와 성분 조성비에 미치는 영향을 분석 연구하였다. XRD 분석으로부터 전착된 MCT 박막은 cubic zinc blonde 구조임을 알 수 있었고, EPMA에 의한 성분조성비의 분석결과로부터 전착전위를 변화시키므로서 MCT의 성분 조성비를 조절할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.325-329
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• 2016

본 연구에서는 Indium-Tin-Oxide 인쇄 박막의 원격 검출이 가능한 해양오염 방제용 센서로서의 응용 가능성에 대해 연구하였다. 우선 양질의 박막제작을 위한 바인더 비율, Indium-Tin-Oxide 중 주석 농도, 열처리 온도 등의 Indium-Tin-Oxide 인쇄박막 제작 조건을 최적화시켰다. 이를 이용하여 전기저항형 액체 센서를 제작하였고, 센서 동작을 확인하기 위하여 대기 중과 해수 중에서 저항 변화를 확인하였다. 이때 저항 변화의 원인은 전해질 속에서 표면에서 일어나는 환원반응에 의한 것으로 해석하였다. 또한 제작된 센서를 Arduino를 사용하여 작동시키고 취득한 데이터의 원격 검출이 가능함을 확인하였다.