• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1995년도 제9회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.51-51
• /
• 1995

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.145.1-145.1
• /
• 2014

변형된 end-Hall type의 이온 소스를 사용하여 이온 소스의 형태에 따라 달라지는 이온 빔의 변화를 측정하였다. 이온 소스 cathode의 wehnelt mask를 세 가지 종류로 제작하였으며, 생성된 이온 빔을 이용하여 Al이 sputter 방식으로 증착된 유리 기판을 etching 하였다. 실험 결과 wehnelt mask의 모양에 따라 focus, broad, strate의 형태로 이온 빔이 생성되는 것을 확인하였다. Al이 증착된 유리 기판의 제작을 위하여 Al target을 사용하여 RF power로 150 W, 2분간 sputtering을 하였고, 이온 소스와 기판사이의 거리를 1 cm씩 증가시켜가며 이온 빔을 2,500 V로 3분간 유리 기판을 etching한 후, 유리 기판이 etching된 모양을 통해 이온 빔의 형태를 분석하였다. 본 연구를 위하여 sputtering과 이온 빔 처리가 가능한 챔버를 제작하였으며, scroll pump와 turbo molecular pump를 사용하였다. Base pressure $1.5{\times}10^{-6}Torr$에서 실험이 진행되었고, 불활성 기체 Ar을 사용하였다. Ar 기체를 주입시 pressure는 $2.6{\times}10^{-3}Torr$였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.64-64
• /
• 2008

연속공정이 가능한 Roll to Roll sputter system을 이용하여 플렉시블 indium tin oxide(ITO) 투명전극을 PET(polyethlyene terephthalate) 기판위에 성막하였다. 연속 성막공정을 위해 Roll to Roll sputter system에서의 unwinder roller와 rewinder roller를 이용한 servomotor의 rolling으로 기판의 움직임이 완벽히 제어되었으며, 외부 응력으로 부터의 안정성 및 성막 공정 시의 PET 기판의 열적 변형을 최소화하기 위한 접촉식 냉각방식의 cooling system을 main drum으로 사용하였다. 또한 고분자 기판과 투명전극 사이의 adhesion을 향상시키기 위한 전처리 공정으로 gridless linear ion beam source를 pretreatment system으로 구축하였다. 이렇게 제작된 Roll to Roll sputter system을 이용하여 PET 기판위에 연속공정을 통해 ITO 투명전극을 성막하였다. 성막된 플렉시블 ITO/PET 투명전극은 XRD, HREM, SEM 분석을 통하여 main drum의 cooling에 의해 완전한 비정질 구조를 나타내었음을 확인할 수 있었으며, 비록 Roll to Roll sputter system을 통하여 상온에서 성막 되었음에도 불구하고 최적화 된 조건에서 가시광선 영역 83.46 %의 높은 광투과도 값과 47.4 Ohm/square의 비교적 낮은 먼저항 값을 얻을 수 있었다. 또한 Bending test 결과를 통하여 ion source의 전처리 공정으로 굽힘/평의 반복적 응력에 따른 전기적 특성 열화를 최소화 할 수 있음을 보였다. 최적화된 플렉시블 투명전극을 이용하여 P3HT:PCBM 기반의 플렉시블 유기태양전지를 제작하였으며, 제작된 유기태양전지로부터 1.88%의 power conversion efficiency (PCE)을 확보함으로써 플렉시블 유기태양전지 제작을 위한 ITO/PET 투명전극 성막 공법으로써 Roll to Roll sputter system의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.8679-8683
• /
• 2015

세라믹은 고온에서 뛰어난 내마모성, 내부식성을 가지기 때문에 산업적 응용에 있어서 널리 사용된다. 세라믹은 금속과 비교해서 고온에서 더 큰 강도를 가지고 있고, 더 낮은 열전도도 및 열팽창 계수를 가진다. 그러나, 세라믹이 가진 취성의 성질은 전기전자산업과 고온에서의 구조적 적용에의 넓은 적용을 제한한다. Ti 활성금속과 STS304를 IBAD 기술을 이용해서 동시에 증착시켜 STS304 스테인레스강에 $Al_2O_3$(알루미나)의 브레이징 접합강도에 어떤 영향을 미치는지 알아보았으며, 시험편들은 Ti 타겟과 Ti+ STS304 타겟 두 종류를 이용하여 두께를 변화시켜가며 증착하였다. 브레이징 접합을 위한 삽입금속으로는 일반적으로 사용되는 Ag-Cu 공정조성의 합금이 사용되었다. 브레이징 접합품의 강도는 Ag-Cu 삽입금속과 알루미나 사이의 반응층의 두께와 반응 생성물 조직에 의해 결정되며, 본 실험에서는 계면 반응의 메커니즘을 보다 구체화하고 계면 반응에 의한 경사기능성의 접합계면을 더욱 향상시키는 결과를 얻고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.304-304
• /
• 2012

CIGS(CuInGaSe2) 태양전지의 후면전극(Back contact)으로 널리 사용되는 Mo 박막은 낮은 면저항, 높은 반사율, 광흡수층 Na-path 제공 등의 조건이 요구된다. 일반적으로 Mo 박막 제작은 DC 마그네트론 스퍼터링 방법이 가장 널리 사용되며, 제작조건에 따라 태양전지 효율에 강한 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터링 시 기판에 이온빔(Ion-beam)을 동시 조사하는 이온 빔 스퍼터링 증착(Ion-beam sputter deposition)법으로 Mo 박막을 제작하였다. 제작된 박막의 전기적 및 광학적 특성은 4-point probe, UV-Vis-NIR spectrometer로 각각 조사하였으며 Na-path 제어를 위한 구조적 특성은 XRD, FE-SEM으로 분석하였다. 분석결과에 따르면 기존 DC 마그네트론 스퍼터링 방법보다 상대적으로 더 치밀한 구조와 높은 반사율을 가지는 박막이 제작됨을 알 수 있었다. Mo 박막의 최적조건은 DC power 300 W, Ion-gun power 50 W, Ar flow rate 20 sccm 였다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
• /
• 제3권2호
• /
• pp.139-144
• /
• 1999

Hydrogen concentration depth profiles in homoepitaxial Si(001) films grown from hyper-thermal Si beams generated by ultrahigh vacuum (UHV) ion-beam sputtering have been measured by nuclear reaction analyses as a function of film growth temperature and deposition rate. Bulk H concentrations CH in the crystalline Si layers were found tio be below detection limits, 1${\times}$1019cm-3, with no indication of significant H surface segregation at the crystalline/amorphous interface region. This is quite different than the case for growth by molecular-beam epitaxy (MBE) where strong surface segregation was observed for similar deposition conditions with average CH values of 1${\times}$1020cm-3 in the amorphous overlayer. The markedly decreased H concentrations in the present experiments are due primarily to hydrogen desorption by incident hyperthermal Si atoms. Reduced H surface coverages during growth combined with collisionally-induced filling of interisland trenches and enhanced interlayer mass transport provide an increase in critical epitaxial thicknesses by up to an order of magnitude over previous MBE results.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.306-307
• /
• 2015

유기태양전지의 대표적 Hole Transporting Layer(HTL)로는 전도성 고분자인 PEDOT:PSS이다. PEDOT:PSS는 약산성의 물질로 전극을 부식시켜 디바이스의 효율을 감소시키기 때문에 PEDOT:PSS를 대체하기 위한 Buffer층에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. PEDOT:PSS를 대체할 수 있는 Nickel Oxide(NiO) Buffer 층은 wide band-gab으로 Hole Transporting Layer와 Electron Blocking Layer 역할을 동시에 하여 디바이스의 효율을 향상시킬 수 있으며, 디바이스의 수명을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. NiO는 용액공정과 Sputter 증착 방법으로 형성할 수 있는데, 용액공정은 고온공정이 요구되어지고 Sputter 증착방법은 산화되기 쉬운 전극위에서는 전극의 손상을 발생한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 해결하기 위해서 Ni을 Magnetron Sputter로 증착한 후 Ion Beam 처리를 통해 산화시켜 NiO 층을 형성하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서 제안한 NiO형성 방법으로 유기태양전지를 제작하여 PEDOT:PSS를 Buffer층으로 사용한 태양전지와 Voc가 0.72 V로 유사하게 나와 NiO가 Buffer층으로 잘 형성된 것을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제8권4B호
• /
• pp.514-518
• /
• 1999

Gold (Au) is not supposed to react with sapphire(single crystalline ) under thermodynamic equillibrium, therefore, a strong adhesion between these two dissimilar materials is not expected. However, pull test showed that the gold film sputter-deposited onto annealed and pre-sputtered sapphire exhibited very strong adhesion even without post-deposition annealing. Strongly and weakly adhered samples as a result of the pull testing were selected to investigate the adhesion mechanisms with Auger electron spectroscopy. The Au/ interfaces were analyzed using a new technique that probes the interface on the film using Auger electron escape depth. It revealed that one or two monolayers of Au-Al-O compound formed at the Au/Sapphire interface when AES in the UHV chamber. It showed that metallic aluminum was detected on the surface of sapphire substrates after irradiating for 3 min. with 7keV Ar+ -ions. These results agree with TRIM calculations that yield preferential ion-beam etching. It is concluded that the formation of Au-Al-O compound, which is responsible for the strong metal-ceramic bonding, is due to ion-induced cleaning and reduction of the sapphire surface, and the kinetic energy of depositing gold atoms, molecules, and micro-particles as a driving force for the inter-facial reaction.

• 한국진공학회지
• /
• 제12권S1호
• /
• pp.63-66
• /
• 2003

It is experimentally shown that a $TiO_2$ film on Si(111) substrate was prepared by using the technique of D.C. reaction sputter deposition with $Ar^{+}$ ion beam bombardment, and a layer-like structure was observed from the depth profile of the interface between $TiO_2$ film and Si substrate with Scanning Electron Microscopy and Electron Probe. It was also surprisingly discovered that Ti atoms could be detected at about 9 $\mu$m depth. The $TiO_2$-Si interface bombarded by $Ar^{+}$ ion beams revealed multi-layer structures, a mechanism might be caused by defect diffusion, impurity and matrix relocation. Multi-relocations of impurity and matrix atoms were as a result of profile broadening of the $TiO_2$-Si interface, and the spread due to matrix relocation in this system is shown to exceed much more the spread due to impurity relocation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.117-117
• /
• 2000

높은 광학적 투과성과 전기전도성을 갖는 ITO film은 solar cell같은 optoelectronic device나 휴대용 소형 TV, flat panel display 등의 투명전극으로 그 응용 분야가 광범위하여 많은 연구가 수행되어져 왔다. 기판으로서 유리를 사용할 때 생기는 활용범위 제한을 극복하고자 최근 유기물 위에 증착이 가능한 저온 증착방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 가운데 이온빔과 같은 energetic한 beam을 이용한 박막의 제조는 기판을 플라즈마 발생지역으로부터 분리시켜 이온빔의 flux 및 에너지, 입사각 등의 자유로운 조절을 통해 상온에서도 우수한 성질의 박막형성 가능성이 제시되어 지고 있다. ITO박막을 형성하는 방법 중 스프레이법이나 CVD법과 같은 화학적 증착방법은 증착시 350-50$0^{\circ}C$의 고온이 필요하고 현재 가장 많이 응용되어 지고 있는 sputter법은 15$0^{\circ}C$정도의 가열이 필요하므로 앞으로 응용가능성이 매우 커서 많은 연구가 진행중인 플라스틱과 아크릴 같은 flexible 한 기판위 증착에 적용이 불가능하다. 본 실험에서는 IBAD(Ion Beam Assisted Deposition)법을 이용하여 저온 ITO film을 유리와 유기막위에 증착하는 연구를 수행하였다. 유기막위에 증착된 ITO는 보다 가볍고 충격에 강하고 유리에 못지 않은 투과성을 가지고 있으나 현재 film의 quality 향상에 대한 요구가 증대되어 지고 있는 실정이다. 따라서, 본 실험에서는 dual oxygen ion gun의 조건변화에 따른 ITO film의 특성변화를 관찰하였다. 고정된 증？율에 한 개 ion gun에 ion flux를 고정시킨 후 또 다른 ion gun에서 발생하는 oxygen radical의 영향을 조사하였으며 oxygen radical의 rf power에 따른 변화는 OES(Optical emission spectroscopy)를 사용하였다. 너무 적은 oxygen ion beam flux나 oxygen radical은 film의 전도도 및 투과도를 저하시켰고 반면 너무 과도한 flux의 증가 시는 전도도는 감소하였고 투과도는 증가하는 경향을 보였다. 기판에 도달하는 oxygen ion flux는 faraday cup을 이용하여 측정하였으며 증착된 ITO film은 XPS, UV-spectrometer, 4-point probe를 이용하여 분석하였다.