• Korean Journal of Metals and Materials
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• v.49 no.9
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• pp.732-738
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• 2011

Silicon oxide thin films were deposited by using a plasma-enhanced chemical-vapor deposition technique to investigate the light emission properties. The photoluminescence characteristics were divided into two categories along the relative ratio of the flow rates of $SiH_4$ and $N_2O$ source gases, which show light emission in the broad/visible range and a light emission peak at 380 nm. We attribute the broad/visible light emission and the light emission peak to the quantum confinement effect of nanocrystalline silicon and the Si=O defects, respectively. Changes in the photoluminescence spectra were observed after the post-annealing processes. The photoluminescence spectra of the broad light emission in the visible range shifted to the long wavelength and were saturated above an annealing temperature of $900^{\circ}C$ or after 1 hour annealing at $970^{\circ}C$. However, the position of the light emission peak at 380 nm did not change at all after the post-annealing processes. The light emission intensities at 380 nm initially increased, and decreased at annealing temperatures above $700^{\circ}C$ or after 1 hour annealing at $700^{\circ}C$. The photoluminescence behaviors after the annealing processes can be explained bythe size change of the nanocrystalline silicon and the density change of Si=O defect in the films, respectively. These results support the possibility of using a silicon-based light source for Si-optoelectronic integrated circuits and/or display devices.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.337-337
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• 2014

투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide: TCO) 박막은 높은 투과율과 낮은 비저항 덕분에 LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display panel), OLED (organic light emitting display) 등 평판 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 현재 양산되고 있는 ITO (indium tin oxide)는 90% 이상의 높은 투과율과 우수한 전도성으로 인해 TCO 박막 가운데서 디스플레이 산업에서 가장 널리 쓰이고 있다. 그런데, ITO의 인듐산화물에 의한 간질성 폐렴(interstitial pneumonia)의 유발 위험이 있다든가, 인듐의 매장량이 적어 원자재 가격이 비싼 단점도 가지고 있다. 이에 최근 ITO를 대체할 수 있는 TCO물질로 많은 연구가 이루어지고 있는데, 특히 AZO (aluminum-doped zinc oxide)는 그 중 대표적인 대체물질로서 독성이 없고 가격도 저렴하여 많은 관심이 증폭되고 있다. 현재 AZO는 sol-gel 방법이나 CVD (chemical vapor deposition) 또는 스퍼터링 방법 등으로 증착되고 있다. 본 연구에서는 두 개의 이종타겟(hetero target)을 장착한 대향 타겟 스퍼터링(facing target sputtering: FTS) 장치를 사용하여 AZO 박막을 제작한다. 기존의 여러 증착법과 달리, FTS 장치는 두 타겟 사이에 형성되는 플라즈마 내의 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되며, 낮은 가스 압력에서 고밀도 플라즈마가 생성되어 빠른 증착 속도와 안정적인 방전을 유지한 상태에서 박막을 증착할 수가 있다. 또한 기판과 플라즈마가 이격되어 있어 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판 충돌을 억제할 수 있는 장점들을 갖는다. 이종 타겟인 ZnO와 Al2O3를 사용하고 각 타겟에 인가되는 파워 변화를 통해 AZO 박막 내 Al2O3의 성분비를 조절하였다. ZnO 타겟의 증착 파워를 100 W로 고정할 경우, Al2O3 타겟의 증착 파워가 (50~90) W으로 실험을 하였으며, Al2O3 타겟의 증착 파워가 70 W일 때 AZO 박막의 Al2O3 성분비는 2.02 wt.%이며 박막의 비저항 값은 $5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$로 최소값을 보였다. 이러한 비저항의 변화는 파워에 따른 AZO 박막의 캐리어 이동도(Hall mobility)와 캐리어의 농도(Carrier Concentration)의 변화와 밀접한 관계가 있음을 보여주며, 특히 AZO 박막의 캐리어 농도와 캐리어 이동도는 AZO 박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X-선 회절 패턴과 SEM으로부터 확인되었다. 특히, 본 연구에서는 두 개의 이종 타겟(hetero target) Al2O3와 ZnO를 장착하고 각각의 파워를 변화시켜 도핑 량을 조절할 수는 대향 타겟 스퍼터링(FTS: facing-target sputtering) 방법을 이용하여 제작된 AZO 박막에 대해 전기적, 광학적 및 구조적 특성을 분석하고 ITO의 대체물로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.6
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• pp.578-586
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• 2005

Recently, due to the launch of digital broadcasting service, the demand of Flat Panel Display (FPD) is sharply rising. Among them, the PDP is expected to be one of the most promising digital displays of next generation because of its large screen size, high resolution, thinness and board field of view. Meanwhile, the PDP uses ADS (Address Display-period Separation) scheme which divide one subfield into address and sustaining period to express the grey scale of images. Since the output of sustaining power module Is mostly used for sustaining period, the load of the sustaining power module can be considered as a pulsating load. Due to this particular load condition, if the wide ZVS range of the power switches is not guaranteed, the hard switching causes large amount of switching loss and serious thermal problem in power module. In this paper, a high efficiency power conversion circuit for 60' PDP sustaining power module which achieves wide ZVS range with the help of additional ZVS tank is proposed. According to the various gating methods, the different operations of the proposed converter are presented. And, to confirm the properties of the proposed converter, an experimental prototype of 900W power converter is constructed md tested. As a result, more than $92\%$ of high efficiency is obtained at $10\%$ load condition, and the ZVS operation is achieved from full load to $10\%$ load condition.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.6
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• pp.495-500
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• 2008

The amount of vapor mercury for the generation of glow discharge plasma has been calculated in a fine tube fluorescent lamp having a mixed gas of Ne+Ar including a mercury. When the ionization of atom is considered by the collision between neutral atoms (Ne, Ar, Hg) and electrons of energy $kT_e{\sim}1\;eV$, the density of vapor mercury atom has been obtained as $n(Hg){\sim}3.43{\times}10^{22}m^{-3}$ for the plasma density $n_o{\sim}10^{17}m^{-3}$. In the fluorescent lamps of out diameter 4 mm used for $32{\sim}42$-inch LCD-TVs having a mixture gas of Ne(95%)+Ar(5%) with the pressure of 50 Torr, the quantity of vapor mercury for the glow discharge has been caculated as 0.02{\sim}0.08\;mg$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.229-229
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• 1999

교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)의 구동에서의 방전 현상은 기입방전, 유지방전, 소거 방전이 있다. 이중 유지 방전은 표시장치로서의 휘도와 계조의 표현을 위한 방전으로 표시기로서의 효율을 결정하게 된다. 본 연구에서는 유지 방전 전압의 상승 시간의 변화에 따른 방전현상과 휘도, 효율의 변화를 살펴 보았다. 방전 현상에서의 가장 큰 변화는 교류형 플라즈마 방전 표시기의 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 변화이다. 유지 전압의 상승시간이 증가할수록 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 변화이다. 유지 전압의 상승 시간이 증가할수록 방전 개시 전압과 방전 유지 전압의 차(sustain margin)는 감소하여 상승 시간이 1$\mu$s/100V 이상의 영역에서는 방전 개시 전압과 방전 유지 전압이 차이가 없어지게 된다. 이는 방전 유지 전극 위의 유전체에 쌓이게 되는 벽전하(wall charge) 양의 감소에 의한 방전 약화의 영향을 보여질 수 있다. 그러나 방전 유지 전압의 형태와 전류의 시간적인 변화를 살펴보면 이러한 약한 방전은 벽전하의 감소에 의한 방전 시의 전계 감소보다는 방전 전류의 발생 시간이 방전 전압이 증가하여 최고점에 이르지 못한 시간에 위치하여 방전이 형성될 때의 전계가 강하지 못하기 때문인 것을 알 수 있다. 방전 전류를 측정한 결과에 의하면 방전 전류의 시작은 변위 전류가 흐르고 난 후부터 시작되며 그 결과 방전 전류가 최고점에 도달하는 시간은 방전 전압 상승 시간이 길어질수록 낮은 전압에서 형성되게 된다. 또한 방전 유지 전압의 상승 시간이 길어질수록 플라즈마 방전표시기의 휘도와 효율은 낮아지고 이 결과 또한 약한 전계에서의 방전에 의한 결과로 생각되어진다.플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07d
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• pp.1849-1851
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• 1999

The PDP(Plasma Display Panel) barrier rib was fabricated by focused $Ar^+$ laser ($\lambda$=514nm) and Nd:YAG($\lambda$=532, 266 nm) laser irradiation. The depth of the etched groove increases with increasing a laser fluence. and decreasing a scan speed. Using the second harmonic of the Nd:YAG laser, the threshold laser fluence was $6.5mJ/cm^2$ for the sample of PDP barrier rib dried at $120^{\circ}C$. The thickness of $150{\mu}m$ of the sample on the glass was etched without any damage on the glass substrate by fluence of $19.5J/cm^2$. The barrier rib sample on hot plate was etched by Nd:YAG laser(532 nm) as increasing a temperature of the sample. In this case, the etch rate was $95{\mu}m/s$, $190{\mu}m/s$ at room temperature, $175^{\circ}C$ respectively.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.48 no.7
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• pp.521-524
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• 1999

Nb silicide was formed on the Si micro-tip arrays in order to improve field emission properties of Si-tip field emitter array. After silicidization of the tips, the etch-back process, by which gate insulator, gate electrode and photoresist were deposited sequentially and gate holes were defined by removing gradually the photoresist by $O_2$ plasma from the surface, was applied. Si nitride film was used as a protective layer in order to prevent oxygen from diffusion into Nb silicide layer and it was identified that the NbSi2 was formed through annealing in $N_2$ ambient at $1100^{\circ}C$ for 1 hour. By the Nb silicide coating on Si tips, the turn-on voltage was decreased from 52.1 V to 32.3 V and average current fluctuation for 1 hour was also reduced from 5% to 2%. Also, the fabricated Nb silicide-coated Si tip FEA emitted electrons toward the phosphor and light emission was obtained at the gate voltage of 40~50 V.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1597-1599
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• 2004

Carbon nanotubes (CNTs) are grown on the TiN-coated silicon substrate by varying the thickness of Ni and Invar426 catalyst layers at 600$^{\circ}C$ using an inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). The Ni and Invar426 catalysts are formed using an RF magnetron sputtering system with various deposition periods. Characterization using various techniques, such as FESEM, HRTEM, and Raman spectroscopy, shows that the physical dimension as well as the crystal quality of grown CNTs are strongly changed by the kind and thickness of catalyst materials. It is also seen that Ni catalysts would be more desirable for vertical-alignment of CNTs compared with Invar426 catalysts. However, the CNTs using Invar426 catalysts display much better electron emission capabilities than those using Ni catalysts. The physical reason for all the measured data obtained are discussed to establish the relationship between structural properties and field-emissive properties of CNTs.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1755-1758
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• 2004

Misfiring is often observed during the high temperature quality assurancetest of plasma display panel. This limits the productivity of PDP industry. In this paper, experimental observations on the misfiring at high panel temperature have been performed through time dependent discharge light output and static margin measurement. For the high temperature condition, firing voltage increment is found in both surface and facing discharges. This in turn increases lime lag in address discharge, and results m increment of misfiring probability. In order to reduce this kind of misfiring, a new method that applies automatically different slope of ramp erasing pulse on the common electrode according to temperature variation is proposed. The experimental results show that controlling the slope of ramp erasing pulse is quite effective for compensating temperature-dependent variation of reset and address discharge.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.185-185
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• 2009

The aligned liquid crystals (LCs) display on SiNx thin films using ion-beam (IB) irradiation was studied with controllability ofpretilt angle depending on incident energies of the IB. Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) was used to orient the LCs on SiNx alignment films. The LCs alignment property for the SiNx thin films were observed to verify the practical application potential (figure1). A good LCs alignment of vertical alignment LCs cells on SiNx thin film surfaces irradiated with incident IB energy of 1800eV was achieved. Also, a good LC alignment by the IB irradiation on the SiNx thin film surface was observed at an annealing temperature of $180^{\circ}C$. However, the alignment defects of the nematic liquid crystal was observed at an annealing temperature above $230^{\circ}C$. The atomic force microscopy (AFM) images of LCs on SiNx thin film surfaces irradiated with IB energy was used for the surface analysis.