• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.209-209
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• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.166-166
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• 2010

Recently, TFTs based on amorphous oxide semiconductors (AOSs) such as ZnO, InZnO, ZnSnO, GaZnO, TiOx, InGaZnO(IGZO), SnGaZnO, etc. have been attracting a grate deal of attention as potential alternatives to existing TFT technology to meet emerging technological demands where Si-based or organic electronics cannot provide a solution. Since, in 2003, Masuda et al. and Nomura et al. have reported on transparent TFTs using ZnO and IGZO as active layers, respectively, much efforts have been devoted to develop oxide TFTs using aforementioned amorphous oxide semiconductors as their active layers. In this thesis, I report on the performance of thin-film transistors using amorphous indium gallium zinc oxides for an active channel layer at room temperature. $SiO_2$ was employed as the gate dielectric oxide. The amorphous indium gallium zinc oxides were deposited by RF magnetron sputtering. The carrier concentration of amorphous indium gallium zinc oxide was controlled by oxygen pressure in the sputtering ambient. Devices are realized that display a threshold voltage of 1.5V and an on/off ration of > $10^9$ operated as an n-type enhancement mode with saturation mobility with $9.06\;cm^2/V{\cdot}s$. The devices show optical transmittance above 80% in the visible range. In conclusion, the fabrication and characterization of thin-film transistors using amorphous indium gallium zinc oxides for an active channel layer were reported. The operation of the devices was an n-type enhancement mode with good saturation characteristics.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.437-443
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• 2019

All-solid-state thin-film lithium-ion batteries are important in the development of next-generation energy storage devices with high energy density. However, thin-film batteries have many challenges in their manufacturing procedure. This is because there are many factors, such as substrate selection, to consider when producing the thin film multilayer structure. In this study, we compare the fabrication and performance of all-solid-state thin-film lithium-ion batteries with a $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ cathode/LiPON solid electrolyte/$Li_4Ti_5O_{12}$ anode structure using stainless steel and Si substrates with different surface roughness. We demonstrate that the smoother the surface of the substrate, the thinner the thickness of the all-solid-state thin-film lithium-ion battery that can be made, and as a result, the corresponding electrochemical characteristics can be improved.

• Corrosion Science and Technology
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• 제18권5호
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• pp.206-211
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• 2019

Silicon carbide (SiC) thin films become superhard when they have microstructures of nanocolumnar crystalline grains (NCCG) with an intergranular amorphous SiC matrix. We investigated the role of ion bombardment and deposition temperature in forming the NCCG in SiC thin films. A direct-current (DC) unbalanced magnetron sputtering method was used with pure Ar as sputtering gas to deposit the SiC thin films at fixed target power of 200 W and chamber pressure of 0.4 Pa. The Ar ion bombardment of the deposited films was conducted by applying a negative DC bias voltage 0-100 V to the substrate during deposition. The deposition temperature was varied between room temperature and $450^{\circ}C$. Above a critical bias voltage of -80 V, the NCCG formed, whereas, below it, the SiC films were amorphous. Additionally, a minimum thermal energy (corresponding to a deposition temperature of $450^{\circ}C$ in this study) was required for the NCCG formation. Transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, and glancing angle X-ray diffraction analysis (GAXRD) were conducted to probe the samples' structural characteristics. Of those methods, Raman spectroscopy was a particularly efficient non-destructive tool to analyze the formation of the SiC NCCG in the film, whereas GAXRD was insufficiently sensitive.

• 한국자기학회지
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• 제8권6호
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• pp.369-373
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• 1998

본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Ni-Fe/NiO 이층 박에서, NiO 증착 중 Ar 압력에 따른 교환이 방성의 변화를 고찰하엿으며 이를 미세조작과 관련시켜 해석하고자 하였다. 낮은 Ar 압력에서 증착한 Ni-Fe/NiO 이층막은 우수한 교환이방성 특성을 나타내었으나 Ar 압력이 증가함에 따라 교환이방성은 급격하게 감소하였다. 낮은 Ar 압력에서 증착한 시편은 NiO와 Ni-Fe 계면에서 epitaxy 경향을 나타내었으며 그 계면은 평범하고 그 경계는 두렷하게 구분하였다. 그러나 높은 Ar 압력에서 증착한 시편은 NiO와 Ni-Fe의 경계가 뚜렷하게 구분되지 않고 그 계면 또한 평활하지 않았다. 한편 NiO의 조성은 Ar압력의 증가에 따라 산소의 조성이 점점 증가하였다.

• 한국자기학회지
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• 제5권6호
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• pp.968-973
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• 1995

고주파 마그네트론 스파터링 방법으로 제작한 다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막의 열처리 효과를 고찰하기 위하여 제작된 시료를 $135^{\circ}C,\;225^{\circ}C$의 공기분 위기 및 $160^{\circ}C,\;220^{\circ}C,\;330^{\circ}C,\;390^{\circ}C\;및\;420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 각각 1시간씩 열처리한 후, 강자성 공명실험을 통해 스핀파 특성변화를 고찰했다. 정자기장을 박막면에 수직한 방향으로 인가하면서 측정한 강자성 공명실험에서 여러개의 스핀파 모우드가 관측되었는데, 열처리하지 않은 시료와 아르곤 분위기에서 열처리한 시료에서는 홀수모우드만 관측되었다. 공기중 $225^{\circ}C$에서 열처리 한 시료에서는 시료양면의 표면이방성차가 증가하여 짝수모우드의 스핀파도 관측되었다. $420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 열처리한 시료의 경우, 스핀파들이 높은 자기장 쪽으로 이동하는 모습을 보였는데, 이와같은 현상은 열처리과정에서 시료의 포화자화가 증가했기 때문으로 생각된다. 또한 스핀파들 사이의 간격들이 급격히 좁아지는 경향을 보였는데, 이는 시료내부의 자기적 균일성이 증가하는데 그 원인이 있는 것으로 해석된다.

• 한국자기학회지
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• 제8권6호
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• pp.357-361
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• 1998

직류 및 고주파 마그네트론 스파터링 방법으로 제조한 CoZr/Ag/CoCr 삼층박막에 대해, 강자성 공명 실험을 수행하므로서 비자성층인 Ag 층의 두께변화가 CoZr층과 CoCr층 사이의 교환결합(Exchabge coupling)에 미치는 영향을 고찰했다. CoZr/Ag/CoCr 삼층박막에서 층간 결합세기(Coupling strength) K'은 Ag층의 두께가 증가함에 따라 급격히 증가하여 Ag 층의 두게가 10$\AA$일 때, 최대값 748 Oe을 보였다. Ag 층의 두께가 20~100$\AA$인 영역에서 K'은 진동하는 모습을 보이는데, 이와 같은 특성은 80Ni-Fe/Cu/Co 다층박막에 대해 H.Koizumi 등이 관측한 결과와 유사한 모습으로서, 스원인규명을 위해 지속적인 연구가 요망된다고 생각한다. 그리고, Ag층의 두께가 100$\AA$ 이상 증가하면 층간 상호작용은 0으로 수렴하는 모습이 보인다. 모든 시료에 대해 K'은 0보다 큰 특성을 보이므로, CoZr층과 CoCr층 사이의 상호작용은 강자성 결합으로 해석된다.

• Journal of Magnetics
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• 제5권4호
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• pp.120-123
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• 2000

Co-Ni-Fe-N thin films were fabricated by a $N_2$ reactive rf magnetron sputtering method. The nitrogen partial pressure ($P_{N2}$) was varied in the range 0~10% . As$P_{N2}$ increases in this range, the saturation magnetization $B_s$ linearly decreases from 19.8 kG to 14 kG and the electrical resistivity ($\rho$) increases from 27 to 155 $\mu\Omegacm$. The coercivity $H_c$ exhibits the minimum value at 4% $P_{N2}$. The magnetic anisotropy fields ($H_k$) are in the range of 20$\sim$50 Oe. High frequency characteristics of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films are excellent in the range of 3$\sim$5% of $P_{N2}$. In particular, the effective permeability of the film fabricated at 4% $P_{N2}$ is 800, which is maintained up to 600 MHz. This film also shows Bs of 17.5 kG, $H_c$/ of 1.4 Oe, resistivity of 98$\mu\Omegacm$ and $H_k$ of about 25 Oe. Also, the corrosion resistance of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films was imp roved with increasing N concentration.

• 한국자기학회지
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• 제9권3호
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• pp.166-172
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• 1999

본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Mn-Ir/Ni-Fe/Zr/Si 다층막에서 Mn-Ir의 조성과 증착조건을 변화시키고 또한 Mn-Ir층의 두께를 조절한 후 자기적 특성과 미세구조에 대하여 고찰하였다. Mn-22at% Ir의 조성에서 219Oe의 가장 높은 Hex와 30Oe의 낮은 Hc를 얻을 수 있었다. 초기진공도가 3.0$\times$10-6Torr 이상 일때는 교환이방성이 사라지게 되었으며 이것은 Mn-Ir의 비정질화와 결정립미세화에 의한 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.874-879
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• 1995

고 포화자속밀도를 갖는 Fe미세결정 박막의 자기특성 및 미세구조에 미치는 첨가원소의 영향을 조사하였다. Mo 첨가 박막의 경우, $Fe_{2}Mo$, $Fe_{4}N$, $Fe_{3-2}N$상의 생성으로 연자기 특성이 발현되지 않았다. Ta첨가 박막의 경우, 미세한 TaN, TaC 상이 석출하여 $\alpha$-Fe 결정립을 효과적으로 미세화 시켰으며 Fe 질화물의 생성도 억제되었다. 이에 따라 우수한 연자기 특성이 발현되었으며 FeTaN계 박막은 4000, FeTaC 박막은 2700의 높은 투자율을 나타내었다.