• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.48 no.5
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• pp.319-325
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• 1999

Direct current(d.c.)leakage current voltage characteristics of radio-frequencymagnetron sputtered BaTa\sub 2\O\sub 6\ film capacitors with aluminum(A1) top and indium tin oxide (ITO) bottom electrodes have been investigatedas a function of applied field and temperature. In order to study surfacetreatment effect on the electrical characteristics of as-deposited film weperformed exposure of oxygen plasma on $BaTa_2O_6$ surface. d. c.current-voltage (I-V), bipolar pulse charge-voltage (Q-V), d. c. current-time (I-t) andcapacitance-frequency (C-f) analysis were performed on films. All ofthe films exhibita low leakage current, a high breakdown field strength (3MV/cm-4.5MV/cm), and high dielectric constant (20-30). From the temperature dependence of leakage current,we can conclude that the dominant conduction mechanism is ascribed toSchottky emission at high electric field (>1MV/cm) and hopping conduction at lowelectric field (<1MV/cm). According to our results, the oxide plasma surfacetreatmenton as-deposited $BaTa_2O_6$ resulted in lowering interfacebarrier height and thus, leakage current when a negative voltage applied to the A1 electrode. This can be explained by reduction of surface contamination via etching surface and filling defects such as oxygen vacancies.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.120-120
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• 2010

최근 투명전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO) 박막은 액정 표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 압전소자 및 태양전지의 투명소자로 사용되어지고 있다. 현재 가장 널리 사용되어지고 있는 투명전극물질인 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO)은 낮은 비저항과 높은 투과율을 가지고 있지만, 높은 원자재의 가격 및 수소플라즈마 처리시 In과 Sn이 환원되어 전기적, 광학적으로 불안정한 문제점들이 지적되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 적외선 및 가시광선 영역에서 높은 투과도 및 전기 전도성과 수소플라즈마에 대한 화학적 안정성을 갖는 ZnO를 기반으로 3족 원소를 첨가한 새로운 투명 전도막에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering법을 이용하여 $Ga_2O_3$ 혼합비에 따라 제작된 ZnO(GZO) 박막들의 전기적, 광학적, 구조적인 특성들을 분석하였다. 측정결과, $Ga_2O_3$의 첨가량이 7 wt.%인 GZO 박막이 가시광선영역에서 80%이상의 높은 투과율과 $50.5\;\Omega/\Box$의 가장 낮은 면저항을 나타내었다. 이는 Ga원소가 다른 3족 원소와 격자결합을 비교할 때, 이온의 크기가 Zn원소와 비슷하여 최적화된 혼합율을 가지는 경우 격자결합을 최소화시켜 캐리어 밀도의 증가로 인해 높은 전도성을 가지며, 고온에서도 전기적 특성 및 내구성이 향상되기 때문이다. 또한 기판온도에 따른 열처리 특성으로서 기판의 온도를 $100^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$까지 변화를 주어 실험하였다. X-선 회절패턴 분석결과 기판온도가 증가함에 따라 ZnO (002) 방향이 감소하는 반면 ZnO(103) 방향이 증가하였으며, 기판온도가 $300^{\circ}C$ 일 때 $17.1\;\Omega/\Box$의로 가장 낮은 면저항이 나타났다. 이는 SEM 이미지를 분석한 결과, 실온에서 제작된 박막과 비교해 300 에서 증착된 GZO 박막이 결정립의 크기가 크고 밀도도 조밀해져 전하의 이동도가 향상되었기 때문이다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.31 no.6
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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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.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.5 no.2
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• pp.93-96
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• 2011

Currently, the development of direct conversion radiation detector using photoconductor materials is progressing in widely. Among of theses photoconductor materials, mercuric iodide compound than amorphous selenium has excellent absorption and sensitivity of high energy radiation. Also, the detection efficiency of signal generated in photoconductor film varies by electric filed and geometric distribution according to top-bottom electrode size. Therefore, in this work, the x-ray detection characteristics are investigated about the size of top electrode in $HgI_2$ photoconductor film. For sample fabrication, to solve the problem that is difficult to make a large area film, we used the spatial paste screen-print method. And the sample thickness is $150{\mu}m$ and an film area size is $3cm{\times}3cm$ on ITO-coated glass substrate. ITO(Indium-Tin-Oxide) electrode was used as top electrode using a magnetron sputtering system and each area is $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$ and $1cm{\times}1cm$. From experimental measurement, the dark current, sensitivity and SNR of the $HgI_2$ film are obtained from I-V test. From the experimental results, it shows that the sensitivity increases in accordance with the area of the electrode but the SNR is decreased because of the high dark current. Therefore, the optimized size of electrode is importance for the development of photoconductor based x-ray imaging detector.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.50 no.1
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• pp.32-36
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• 2006

films of gold nanoparticles were formed on indium tin oxide (ITO) by an electrodeposition method from an aminosilicate stabilized gold colloid solution. The thin films were examined by cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), UV-visible, and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS). The surface coverage of gold nanoparticles on the thin film was estimated to 1.2 nanomole/cm2. An anthraquinone-2, 6-disulfonic acid, disodium salt (AQDS) self-assembled layer was generated by immersing gold thin film into 1mM of AQDS in 0.1M HClO4 solution for over 20 hours. As a result, a new absorbance peak from the multi-layers (AQDS/thin film of gold /ITO) was obtained about at 690 nm. Also, the surface plasmon absorption of multi-layers was measured by UV-Visible spectrometer along with chronoamperometry by applying the various potentials from +0.5V to -0.5V. The maximum surface plasmon absorption band at 550 nm was decreased by applying negative potentials. The change of absorbance was correlated with the surface coverage of the AQDS indicating the pseudo-capacity surface state of the AQDS layer was coupled to the energy level of the plasmonband by applied negative potentials.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.31 no.3
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• pp.359-366
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• 2014

We investigated an electrochemical properties for Langmuir-Blodgett (LB) films of saturated fatty acid and phospholipid(L-${\alpha}$-dimyristoylphosphatidyl choline, DMPC) mixture. LB films of saturated fatty acid and DMPC monolayer were deposited by the LB method on the indium tin oxide(ITO) glass. The electrochemical properties measured by cyclic voltammetry with three-electrode system(an Ag/AgCl reference electrode, a platinum wire counter electrode and LB film-coated ITO working electrode) in $NaClO_4$ solution. As a result, monolayer LB films of saturated fatty acid and phospholipid mixture was appeared on irreversible process caused by the oxidation current from the cyclic voltammogram. Diffusion coefficient (D) of saturated fatty acid and DMPC mixture(molar ratio 1:1, C12, C14, C16, C18) was calculated $1.2{\times}10^{-3}$, $2.1{\times}10^{-3}$, $1.4{\times}10^{-4}$ and $1.1{\times}10^{-3}cm^2/s$ in 0.05 N $NaClO_4$ solution, respectively.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.12
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• pp.1-7
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• 2001

Single-layer polymer green electroluminescent devices were fabricated with novel material synthesis by using moleculely-dispersed TTA and NIDI into the polymer PC(B79) emitter layer doped with C6 fluorescent dye which has low operating voltage and high quantum efficiency. A EL cell structure of glass substrate/indium-tin-oxide/PC:TTA:NIDI:C6/Ca/Al was employed and compared with various low work function cathode electrodes Ca and Mg metals. By adjusting the concentration of the fluorescent dye C6, low turn-on voltage of 2.4V was obtained, maximum quantum efficiency of 0.52% at 0.08mole% has been improved by about a factor of ~50 times in comparison with the undoped cell. The PL and EL colors can't be turned by changing the concentration of the C6 dopant. PL emission peaking was obtained at 495nm and EL emission peaking at 520nm with FWHM ~70nm

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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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.