• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.1
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• pp.162-166
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• 2012

High density of ZnO nanorods were fabricated by electrochemical deposition and subsequent heat treatment. Formation of $Zn(OH)_2$ and ZnO during electrodeposition indicated that the electrodeposition efficiency of ZnO was below 33%. ZnO rod has a preferential (200) growth plane after heat treatment at $500^{\circ}C$ and the growth rate of ZnO rod was measured to be 0.986 ${\mu}m/hr$. Dye sensitized solar cell(DSC) showed the efficiency of 0.21% when electrochemically prepared ZnO rod was used as an electrode. It suggests the possible application of ZnO rod structure in the DSC.

• Journal of Powder Materials
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• v.25 no.1
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• pp.7-11
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• 2018

In this study, we synthesize tungsten oxide thin films by electrodeposition and characterize their electrochromic properties. Depending on the deposition modes, compact and porous tungsten oxide films are fabricated on a transparent indium tin oxide (ITO) substrate. The morphology and crystal structure of the electrodeposited tungsten oxide thin films are investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). X-ray photoelectron spectroscopy is employed to verify the chemical composition and the oxidation state of the films. Compared to the compact tungsten oxides, the porous films show superior electrochemical activities with higher reversibility during electrochemical reactions. Furthermore, they exhibit very high color contrast (97.0%) and switching speed (3.1 and 3.2 s). The outstanding electrochromic performances of the porous tungsten oxide thin films are mainly attributed to the porous structure, which facilitates ion intercalation/deintercalation during electrochemical reactions.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.9 no.3
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• pp.105-109
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• 2008

Electrical characteristics of organic light-emitting diodes were investigated by varying a hole-size in evaporation boat in the device structure of ITO/tris(8-hydroxyquinoline) aluminum$(Alq_3)$/Al. The device was manufactured using a thermal evaporation under a base pressure of $5{\times}10^{-6}$ Torr. The $Alq_3$ emitting organics were evaporated to be a thickness of 100 nm at a deposition rate of $1.5{\AA}/s$. A cylindrical-shaped evaporation boat was made out of stainless steel with a small size of hole on top of the boat. Several evaporation boats were made having a different hole size on top; 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, and 3.0 mm. We found that when the hole size on top of the evaporation boat is 1.0 mm, the average roughness is rather smoother compared to the other ones. Also, luminance and external quantum efficiency are superior to the others. Compared to the ones from the devices made with the hole-size of 0.8 mm boat. The luminance and external quantum efficiency of the device made with the hole-size of 1.0 mm boat were improved by a factor of seventy and thirty three, respectively. Also operating voltage is reduced to 2 V.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.6
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• pp.341-346
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• 2011

In this study, we inserted a Zn buffer layer into a AZO/p-type a-si:H layer interface in order to lower the contact resistance of the interface. For the Zn layer, the deposition was conducted at 5 nm, 7 nm and 10 nm using the rf-magnetron sputtering method. The results were compared to that of the AZO film to discuss the possibility of the Zn layer being used as a transparent conductive oxide thin film for application in the silicon heterojunction solar cell. We used the rf-magnetron sputtering method to fabricate Al 2 wt.% of Al-doped ZnO (AZO) film as a transparent conductive oxide (TCO). We analyzed the electro-optical properties of the ZnO as well as the interface properties of the AZO/p-type a-Si:H layer. After inserting a buffer layer into the AZO/p-type a-Si:H layers to enhance the interface properties, we measured the contact resistance of the layers using a CTLM (circular transmission line model) pattern, the depth profile of the layers using AES (auger electron spectroscopy), and the changes in the properties of the AZO thin film through heat treatment. We investigated the effects of the interface properties of the AZO/p-type a-Si:H layer on the characteristics of silicon heterojunction solar cells and the way to improve the interface properties. When depositing AZO thin film on a-Si layer, oxygen atoms are diffused from the AZO thin film towards the a-Si layer. Thus, the characteristics of the solar cells deteriorate due to the created oxide film. While a diffusion of Zn occurs toward the a-Si in the case of AZO used as TCO, the diffusion of In occurs toward a-Si in the case of ITO used as TCO.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.8.2-8.2
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• 2009

구리(Cu)-인듐(In)-갈륨(Ga)-셀레늄(Se)의 4 원소 화합물 반도체인 Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 태양전지 세계 최고 셀효율은 2008년 현재 19.9% 로서 박막형 태양전지 중 가장 높은 효율을 보이고 있다. 이는 다결정(폴리) 실리콘 태양전지의 20.3%와 대등한 수준이다. 이 CIGS 태양전지는 제조단가를 표준 결정형 실리콘 태양전지 대비 50% 대로 획기적으로 낮출 수 있어 가장 경쟁력이 있는 차세대 재료로 꼽히고 있다. 본 연구에서는 CIGS태양전지를 고진공 물리 증작법으로 제작하였으며 표면과 박막의 순도를 외부오염을 방지하기 위하여 후면전극, 광흡수체 및 전면전극을 동일 진공에서 제작할 수 있는 멀티 챔버 클러스터 증착 시스템을 이용하였다. 기판으로 소다라 임유리, 후면전극으로 Mo, 전면전극으로 I-ZnO/Al:ZnO 및 ITO를 이용하였다. 버퍼층으로 CdS를 chemical bath deposition (CBD)를 이용하였다. 소자는 무반사막을 사용하지 않고 Al/Ni전극 그리드를 이용하였다. 이 소자로부터 0.22 $cm^2$에서 16%의 효율을 얻었다. 각 박막층 간 계면의 분석을 전기적인 특성, ellisometry에 의한 광특성, 표면과 결정성에 대한 SEM 및 XRD의 특성을 보고한다. 또한, 대표적 화합물 반도체 박막 태양전지인 CIGS 태양전지의 기술의 현황, 학문적인 과제 및 실용화의 문제점을 발표하기로 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.192-195
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• 2004

적록청(Red, Green, Blue : RGB)의 세 기본 염료(primary dyes)를 사용하여 백색 유기전계발광소자(White Organic Light Emitting Devices : WOLEDs)을 유기물 분자선 증착(Organic Molecular Beam Deposition)방법에 의해서 제작하였다. 소자의 구조는 $ITO/{\alpha}-NPD(40nm)/DPVBi(6nm)/Alq_3(12nm)/Alq_3:DCJTB(7nm,3%)\;or\;DPVBi:DCJTB(7nm,3%)/Alq_3(35nm)/MgAg(150nm)$으로, red 발광층의 host 물질을 $Alq_3$ 또는 DPVBi의 두 종류를 사용하여 소자를 제작하였다. 이들 소자들은 전류밀도가 증가함에 따라 스펙트럼 곡선의 변화가 거의 보이지 않았으며, 색좌표는 전류밀도 $20mA/cm^2$에서 (0.34,0.34)이고 $100mA/cm^2$에서(0.32,0.33)으로 비교적 안정적이였다. $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자는 $10mA/cm^2({\sim}6V)$에서 luminance yield가 1.87cd/A 또는 $100cd/m^2({\sim}5.5V)$에서는 발광효율 1.21m/w으로, DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 약 20%의 효율향상을 보였다. 그러나 전류밀도 $30mA/cm^2$ 이상에서는 발광효율이 반전되어 나타났다. 이런 현상은 DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자가 $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 발광 소광 현상이 적게 일어난 것에 기인하였다고 생각된다. 두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.230-230
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• 2010

유기물 반도체 화합물인 Cu-Pc(copper(II)-phthalocyanine)는 우수한 전기적 광학적 특성을 가지며, OLED, MISFET등 소자로서의 활용도가 높다. Cu-Pc 화합물은 $\alpha$-phase, $\beta$-phase, $\gamma$-phase를 포함하는 여러 가지 다결정 polymer로 존재할 수 있다. 가장 잘 알려진 구조로는 열적으로 준안정적인 $\alpha$-phase와 열적으로 안정적인 $\beta$-phase가 있다. Cu-Pc 박막의 구조 및 흡수 특성과 전기적 특성에 대한 기술이 확실히 규명되지 않아 본 연구에서는 두께와 열처리 조건에 따른 결정성 및 방향성을 조사하기 위하여 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase의 phase transition 현상 및 전기적 광학적 특성을 규명 하고자 한다. 진공증착 방법 중 하나인 PVD 방법의 thermal evaporation deposition을 이용하여 glass, ITO 기판위에 두께와 열처리에 따른 전기적?광학적 특성을 연구하였다. Cu-Pc 박막의 성장두께는 5nm~50nm 이내로 fluxmeter 및 thickness monitor를 이용하여 제어하였다. 5nm~50nm의 두께에 따른 기판온도를 $200^{\circ}C$로 고정하여 전열 처리 및 후열 처리하여 온도에 따른 박막을 성장한 후, 결정 구조 및 특성 변화와 phase transition 분석하였다. 제작된 Cu-Pc의 박막은 $\alpha$-phase와 $\beta$-phase로 구분할 수 있으며, 열처리에 따른 phase transition 현상이 뚜렷함을 알 수 있다. XRD(X-ray diffraction)를 통하여 박막에 대한 결정 구조 분석 및 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)와 AFM(atomic force microscopy)을 이용하여 Cu-Pc 박막의 구조적 결정성과 방향성 등, 표면 상태와 형상구조에 대해 표면의 특성을 측정하며, 광 흡수도(UV-visible absorption spectra)을 이용하여 phase transition 현상에 따른 I-V 특성을 비교분석 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.298-299
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• 2010

Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 Soda lime glass/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ITO/Al 의 구조를 가지고 있다. CIGS 화합물은 direct bandgap 구조를 하고 있으며, 광흡수율이 다른 어떤 물질들 보다 뛰어나 박막으로도 충분히 태양광을 흡수할 수 있다. 또한 Ga의 도핑 농도에 따른 밴드갭 조절도 가능하다. 이러한 성질들로 인해 현재 박막태양전지로서 20.1%의 최고효율을 가지고 있다.[1] CIGS 박막 태양전지에서 p-CIGS layer와 스퍼터링으로 증착되는 n-ZnO layer사이의 buffer 층으로 chemical bath deposition (CBD)-CdS 박막을 주로 사용한다. CBD-CdS 박막은 n-ZnO 스퍼터로 증착 시킬 때, CIGS 층의 손상을 최소화하고, 이 두 층 사이에서의 격자상수와 밴드갭의 차이를 줄여주어 CIGS 박막태양전지의 효율을 증가 시키는 역할을 한다. 하지만, Cd (카드뮴)의 심각한 독성과 낮은 밴드갭(2.4eV)으로 인해 CIGS 층에서의 광흡수율을 줄여, CdS를 대체할 새로운 buffer 층의 필요성이 대두되었다.[2] 그 대안으로 ZnS, Zn(O, S, OH), (Zn, Mg)O, In2S3 같은 물질이 연구되고 있다. 현재 CBD-ZnS를 buffer 층으로 사용한 CIGS 박막태양전지의 효율은 최고 18.6%로 CBD-CdS의 최고효율보다는 약 1.5% 낮지만, ZnS가 높은 밴드갭(3.7~3.8eV)과 Cd-free 물질이라는 점에서 CdS를 대체할 물질로 각광받고 있다. 본 연구에서는 기존의 CdS 박막을 제조하는 방법과 같은 방법인 CBD를 이용하여 ZnS 박막을 제조하였다. ZnS 박막을 제조하기 위해서는 Zinc sulfate, Thiourea, 암모니아가 사용된다. 암모니아의 mol 농도에 따른 CBD-ZnS/CIGS 박막태양전지의 효율 변화를 관찰하기 위해 암모니아의 mol 농도는 1 mol, 2 mol, 3 mol, 4 mol, 5 mol, 6 mol, 그 이상의 과량을 사용하여 실험하였다. 실험 결과, 암모니아농도 5 mol에서 효율 13.82%를 확인할 수 있었다. 최고효율을 보인 조건인 암모니아 농도가 5 mol 일 때, Voc는 0.602V, Jsc는 33.109mA/cm2, FF는 69.4%를 나타내었다.

• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.1
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• pp.79-84
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• 2011

Double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) with high purity were produced by the catalytic decomposition of tetrahydrofuran (THF) using a Fe-Mo/MgO catalyst at $800^{\circ}C$. The as-synthesized DWCNTs typically have catalytic impurities and amorphous carbon, which were removed by a two-step purification process consisting of acid treatment and oxidation. In the acid treatment, metallic catalysts were removed in HCl at room temperature for 5 hr with magnetic stirring. Subsequently, the oxidation, using air at $380^{\circ}C$ for 5 hr in the a vertical-type furnace, was used to remove the amorphous carbon particles. The DWCNT suspension was prepared by dispersing the purified DWCNTs in the aqueous sodium dodecyl sulfate solution with horn-type sonication. This was then air-sprayed on ITO glass to fabricate DWCNT field emitters. The field emission properties of DWCNT films related to transmittance were studied. This study provides the possibility of the application of large-area transparent CNT field emission cathodes.

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.22 no.1
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• pp.23-27
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• 2023

Organic light-emitting diode(OLED) is very thin organic films which are hundreds of nanometers. Unlike bottom-emission OLED(BEOLED), top-emission OLED(TEOLED) emits light out the front, opaque moisture absorbents or metal foils can't be used to prevent moisture and oxygen. And it is difficult to have flexible characteristics with glass encapsulation, so thin film encapsulation which can compensate for those two disadvantages is mainly used. In this study, Al₂O₃ thin films by atomic layer deposition(ALD) were examined by changing the argon gas purge flow rate and we applied this Al₂O₃ thin films to the encapsulation of TEOLED. Ag / ITO / N,N'-Di-[(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl]-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine / tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum/ LiF / Mg:Ag (1:9) were used to fabricate OLED device. The characteristics such as brightness, current density, and power efficiency are compared. And it was confirmed that with a thickness of 40 nm Al₂O₃ thin film encapsulation process did not affect OLED properties. And it was enough to maintain a proper OLED operation for about 9 hours.