• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.571-571
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• 2013

본 연구에서는 유연 유기태양전지용 플렉시블 InZnSnO (IZTO)/PEDOT:PSS 투명전극을 제작하고 그 특성을 연구하였다. 이를 위해 선형 대향 타겟 스퍼터(Linear Facing Target Sputtering: LFTS) 시스템을 이용하여 그라비아 프린팅된 PEDOT:PSS/PET 매우 얇은 IZTO 투명전극을 성막하였다. 일반적으로 PEDOT:PSS 전극은 수분/산소에 약하지만 매우 얇은 IZTO passivation 층을 코팅함으로써 PEDOT:PSS의 안정성을 향상시키는 동시에 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 PEDOT:PSS 기반 하이브리드 투명 전극을 제작하기 위해 IZTO 두께를 5 nm에서 40 nm 까지 조절하여 IZTO/PEDOT:PSS 다층 투명전극을 제작하였으며, 이때 IZTO 두께 변수에 따라 제작된 하이브리드 IZTO/PEDOT:PSS 투명전극의 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. 최적화된 20 nm의 IZTO의 두께에서 IZTO/PEDOT:PSS 하이브리드 투명전극은 PEDOT:PSS 단일층으로 제작된 플렉서블 투명전극과 동일한 우수한 유연성을 가짐과 동시에 PEDOT:PSS 단일층보다 현저히 낮은 면저항 값(353.6 ohm/sq.)과 높은 광투과율(83.09%)을 나타내었다. 최적화된 IZTO/PEDOT:PSS 투명전극으로부터 제작된 플렉서블 유기태양전지는 IZTO의 passivation 특성으로 인해 PEDOT:PSS 단일막을 이용하여 제작된 플렉시블 투명전극보다 우수한 소자효율을(FF: 59.04%, Voc: 0.588 V, Jsc: 7.554 mA/cm2, PCE: 2.622%) 나타내었다. 이러한 결과들은 LFTS 공법으로 PEDOT:PSS위에 성막된 IZTO passivation 층이 PEDOT:PSS의 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, PEDOT:PSS의 안정성도 향상시킬 수 있기 때문에 기존 PEDOT:PSS 기반 투명 전극의 문제점을 해결할 수 있는 해결책으로 적용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.329-329
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• 2013

본 연구에서는 PEDOT:PSS와 crystalline-ITO (c-ITO) 박막 계면에서의 화학적 반응을(박리 및 용해 특성)을 관찰하기위해 spin-coating 및 droplet dropping을 통하여 PEDOT:PSS 용액을 코팅하고 이후 화학적 거동에 따른 전기적, 광학적 및 구조적 특성 변화를 관찰하였다. 강산성을 띄는 PEDOT:PSS (Al 4083) 박막의 코팅 전, 0.4T sodalime glass 위에 열처리를 통하여 성막된 c-ITO 투명전극을 15분 동안 상압 오존 공정을 통하여 계면처리함으로써 다른 변수의 영향을 배제하였으며, 표면 처리 후 spin-coating 및 droplet dropping method를 통하여 PEDOT:PSS를 코팅하여 c-ITO와 PEDOT:PSS 계면사이의 화학적 반응의 영향을 시간 경과에 따라 분석하였다. PEDOT:PSS 코팅 후 솔밴트 제거를 위해 hot plate를 이용하여 $110^{\circ}C$로 열처리되었다. Spin-coating 방법과는 달리 droplet dropping 방법을 통해 형성된 c-ITO 투명전극/PEDOT:PSS 계면에서는 spin coating에서 적용된 동일한 공정변수적용에도 불구하고 PEDOT:PSS의 산성으로 인한 ITO 투명전극 표면에서의 화학적 조성변화가(In, Sn, O의 조성의 변화) 발생됨을 x-ray photoelectron spectroscopy 결과를 통해 확인하였다. 뿐만 아니라 계면 조성반응 변화에 따른 전기적 특성 및 광학적 투과율의 열화가 발생됨을 Hall measurement 측정과 UV/Vis spectrometer 결과를 통하여 도출하였다. 본 결과를 통해 c-ITO/PEDOT:PSS 사이에서 발생되는 내산특성/계면 화학변화가 유기태양전지에서의 산화물 투명전극과 유기물 계면 열화현상에 영향을 받을 수 있음을 나타낸다.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.4
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• pp.525-529
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• 2014

PEDOT-$TiO_2$ hybrid conductive thin film including semiconductive metal oxide was successfully prepared via simultaneous vapor phase polymerization (VPP). The mechanical properties such as pencil hardness and anti-scratch property as well as optoelectrical properties of PEDOT-$TiO_2$ hybrid thin film could be improved as compared with pristine PEDOT thin film. Physicochemically stable crosslinked $TiO_2$ layer derived from a sol-gel process by FTS was generated in the PEDOT thin film layer by simultaneous VPP, resulting in improving mechanical properties of the hybrid thin films without any deterioration of their original optoelectrical properties. PEDOT-$TiO_2$ hybrid thin film showed better electrical conductivity as compared with PEDOT film. It might be due to the fact that the surface morphology of hybrid thin film prepared by simultaneous VPP showed smoother than that of pristine PEDOT thin film.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.3
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• pp.330-335
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• 2018

A new approach for the fabrication of organic-organic conducting composite thin films using simultaneous co-vaporization vapor phase polymerization (SC-VPP) of two or more monomers that have different polymerization mechanisms (i.e., oxidation-coupling polymerization and radical polymerization) was reported for the first time. In this study, a PEDOT-PSMA composite thin film consisting of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT) and poly(styrene-co-maleic anhydride)(PSMA) was prepared by SC-VPP process. The preparation of organic-organic conductive composite thin films was confirmed through FT-IR and $^1H-NMR$ analyses. The surface morphology analysis showed that the surface of PEDOT-PSMA thin film was rougher than that of PEDOT thin film. Therefore, PEDOT-PSMA exhibited lower electrical conductivity than that of PEDOT. But the conductivity can be improved by adding 2-ethyl-4-methyl imidazole as a weak base. The contact angle of PEDOT-PSMA was about $50^{\circ}$, as compared to $62^{\circ}$ for PEDOT. The demonstrated methodology for preparing an organic-organic conductive hybrid thin film is expected to be useful for adjusting intrinsic conductive polymer (ICP)'s surface properties such as mechanical, optical, and roughness properties.

• Current Photovoltaic Research
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• v.5 no.4
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• pp.109-112
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• 2017

Various wt. ratios of indium were doped to the poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styreneswulfonate) (PEDOT:PSS) to enhance the conductivity and transmittance. The transmittance of the films increased with increasing the amount of indium. The field emission scanning electron microscope (FESEM) image of 2.54 wt. % of indium doped PEDOT:PSS film shows large number of aggregated indium particles. However, more than 2.54 wt. % of indium doped PEDOT:PSS films showed reduced aggregated indium particles. Moreover, 4.47 wt. % of indium doped PEDOT:PSS film showed no aggregated particles. The resistivity of pure PEDOT:PSS film showed $880k{\Omega}{\cdot}cm$. The resistivity of 1.03 wt. % indium doped film reduced approximately 26 times compared with pure PEDOT:PSS film. The resistivity of indium doped film further reduced with increasing the amount of indium, which showed approximately $0.55k{\Omega}{\cdot}cm$ for the PEDOT:PSS film doped 4.47 wt. % of indium.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.77-81
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• 2007

Pentacene was dissolved in N-methyspyrrolidone (NMP) and mixed with poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). The solution color changed from deep purple to intense yellow. As the dissolution time increased, visible absorption decreased and ultraviolet (UV) absorption increased. PEDOT:PSS or Pentacene-PEDOT:PSS was spin-coated to control the layer thickness. Three-layered Schottky diodes consisting of Al, PEDOT:PSS or PEDOT:PSS-pentacene, and Au with thickness of 300nm, respectively, were fabricated. The current densities of $4.8{\mu}A/cm^2$ at 2.5MV/m and $660{\mu}A/cm^2$ at 1.9MV/m were obtained for the Au/PEDOT:PSS/Al and Au/Pentacene-PEDOT:PSS/Al Schottky diodes, respectively. The current density of the Schottky diode was enhanced by about two orders of magnitude by doping pentacene to PEDOT:PSS.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.10
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• pp.527-532
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• 2009

The electrochromic properties of Au nanoparticles (NPs) incorporating poly (3, 4-ethylenedioxythiphene) (PEDOT) film were investigated. Trisodium citrate was used for stabilizing Au NPs to control the size. The capping molecules of the Au nanoparticles were exchanged from citrate to 2-mercaptoethanol (2-ME). Water was removed by centrifuge and Au NPs were redispersed in methanol (MeOH). Finally, we obtained ca. 11.7 nm diameter of Au NPs. The effects of 0.15 at% of Au NPs incorporation on the optical, electrical, and eletrochromic properties of PEDOT films were investigated. The electrical property and switching speed of Au/PEDOT film was slightly improved over that of PEDOT film because Au NPs play a hopping site role and affect packing density of the PEDOT chain. Through the ultra violet-visible spectra of PEDOT and Au/PEDOT films at -0.7 V (vs Ag/AgCl), blue shift of maximum absorption peak was observed from PEDOT (585.4 nm) to Au/PEDOT (572.2 nm) due to a shortening of conjugated length of PEDOT. The Au NPs interfered with the degree of conjugation and the maximum absorption peak was shifted to shorter wavelength.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.442-442
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• 2012

PEDOT[Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)]박막의 제작은 산화촉매제를 이용한 기상중합(Vapor Phase Polymerization)방법을 통해 최근 활발히 연구되어 지고 있다. 기상중합된 PEDOT박막의 특성은 박막의 중합의 정도와 성장 형상에 따라 그 특성이 크게 좌우된다. PEODT박막의 효율적인 중합에 있어 산화촉매제의 균일한 도포는 매우 중요하다. PEDOT의 효율적인 중합과 균일도포를 위해 산화촉매제에 DUDO와 PEG-PPG-PEG를 첨가한 혼합용액을 제작 VPP방법을 통해 PEDOT박막의 제작을 시도하였다. 그 결과 spin-coating 시 산화촉매 혼합용액의 균일한 도포가 관찰 되었으며 산화촉매제만 사용하여 제작된 박막에 비해 전도도와 막질이 향상된 PEDOT박막이 제작되었다. 이러한 결과는 산화촉매용액에 첨가된 PEG-PPG-PEG와 DUDO의 영향으로 PEG-PPG-PEG는 oxdiant용액의 균일 도포를 도왔으며 Inhibitor로 작용하는 DUDO는 PEDOT성장에 있어 불균일 결정성장을 억제하여 조밀한 PEDOT 박막 성장을 도운 것으로 생각된다. PEDOT 박막의 특성평가에는 Field Emission-Scanning Electron Microscopy, 4-Pointprobe, Optical microscopy 등이 사용되었다. 이러한 고전도도의 PEDOT박막을 OTFT의 전극소재로 사용한다면 OTFT소자의 성능 향상에있어 크게 기여 할 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.16 no.10
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• pp.619-623
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• 2006

Selective vapor deposition of conductive poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), thin films has been carried out on self assembled monolayers patterned oxide substrate. Since the 3,4-ethylenedioxythiophene(EDOT) monomer can be polymerized only in the presence of oxidant such as $FeCl_3$, the PEDOT thin film is selectively deposited on patterned $FeCl_3$, which only adsorbs on the partly removed SAMs region due to the inability of $FeCl_3$ to adsorb on SAMs. Therefore, the partly removed SAMs can act as an adsorption layer for the $FeCl_3$ and also as a glue layer for the deposition of PEDOT, resulting in the significantly increased adhesion of PEDOT to $SiO_2$ substrate. The use of UV lithography and Cr patterned quartz mask provided the formation of SAMs patterns on oxide substrates, which allowed for the selective deposition of conductive PEDOT thin films.$^{oo}The$ new process was successfully developed for the selective deposition of PEDOT thin films on SAMs patterned oxide substrate, providing a new way for the patterning of vapor phase deposition of PEDOT thin films with accurate alignment and addressing the inherent adhesion issues between PEDOT and dielectrics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.349-349
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• 2012

산화제를 이용 기상중합법을 통해 합성되는 고전도도 Poly (3,4-Ethylenedioxythiophene)(PEDOT) 박막은 OTFT, RFID tag, 또는 연성 디스플레이 같은 분야에 다양한 응용 가능성을 가지고 있으며 이로 인해 최근에 연구가 활발히 진행되고 있다. PEDOT박막의 전극소재로써 가능성은 박막의 중합 정도와 표면 형상에 크게 좌우된다. 특히, Si-웨이퍼 기판 위에 산화제의 균일한 도포 및 산화제 자체의 높은 산도 ($pH{\leq}2$)에 따른 부반응의 억제는 기상중합법을 이용한 PEDOT박막의 합성에 있어 매우 중요하다. PEDOT의 효율적인 중합과 균일한 성장을 위해 산화제에 DUDO 와 PEG-PPG-PEG를 첨가한 혼합 산화제 용액을 제조 기상중합 방법을 통해 PEDOT박막을 제작하였다. 그 결과 산화제만을 사용하여 제작된 박막에 비해 전도도가 최대 3,660 S/cm로 향상된 PEDOT 박막이 합성되었다. 이러한 결과는 PEG-PPG-PEG가 산화제 용액의 균일 도포를 향상시키고 Base Inhibitor로 작용하는 DUDO는 PEDOT 성장 시 중합속도를 조절하고 부반응을 최소화 하여 효율적인 공액 이중 결합의 생성을 촉진한데 주로 기인한다. 따라서 그로인해 조밀하며 마이크로 스케일의 기공이 최소화된 PEDOT박막의 합성이 가능하였다. PEDOT박막의 특성 평가에는 4-point probe, optical microscopy, Field Emission-Scanning Electron Microscope, 등이 사용되었으며 또한 전도도의 향상 원인을 분석하고자 ATR-IR Spectrophotometer를 이용하여 합성된 박막의 작용기를 분석하였다. 이러한 고전도도의 PEDOT 박막이 OTFT의 전극소재로 사용된다면 OTFT소자의 성능 향상에 크게 기여 할 것으로 기대된다.