• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.5-8
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• 2013

We have studied Hall effect for potassium (K)-doped $BaFe_2As_2$ superconducting thin films by analyzing the relation between the longitudinal resistivity (${\rho}_{xx}$) and the Hall resistivity (${\rho}_{xy}$). The thin films used in this study were fabricated on $Al_2O_3$ (000l) substrates by using an ex-situ pulsed laser deposition (PLD) technique under a high-vacuum condition of ~$10^{-6}$ Torr. The samples showed the high superconducting transition temperatures ($T_c$) of ~ 40 K. The ${\rho}_{xx}$ and the ${\rho}_{xy}$ for K-doped $BaFe_2As_2$ thin films were measured by using a physical property measurement system (PPMS) with a temperature sweep (T-sweep) mode at an applied current density of $100A/cm^2$ and at magnetic fields from 0 up to 9 T. We report the T-sweep results of the ${\rho}_{xx}$and the ${\rho}_{xy}$ to investigate Hall scaling behavior on the basis of the relation of ${\rho}_{xy}={A{\rho}_{xx}}^{\beta}$. The ${\beta}$ values are $3.0{\pm}0.2$ in the c-axis-oriented K-doped $BaFe_2As_2$ thin films, whereas the thin films with various oriented-directions like a polycrystal showed slightly lower ${\beta}$ than that of c-axis-oriented thin films. Interestingly, the ${\beta}$ value is decreased with increasing magnetic fields.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.1-4
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• 2016

We investigated the relation between the Cu-O bond length and the superconducting properties of $BaSnO_3$ (BSO)-added $GdBa_2Cu_3O_{7-x}$ (GdBCO) thin films by using extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy. 4 wt.% $BaSnO_3$ (BSO) added $GdBa_2Cu_3O_{7-x}$ (GdBCO) thin films with varying thickness from $0.2{\mu}m$ to $1.0{\mu}m$ were fabricated by using pulsed laser deposition (PLD) method. The transition temperature ($T_c$) and the residual resistance ratio (RRR) of the GdBCO films increased with increasing thickness up to $0.8{\mu}m$, where the crystalline BSO has the highest peak intensity, and then decreased. This uncommon behaviors of $T_c$ and RRR are likely to be created by the addition of BSO, which may change the ordering of GdBCO atomic bonds. Analysis from the Cu K-edge EXAFS spectroscopy showed an interesting thickness dependence of ordering behavior of BSO-added GdBCO films. It is noticeable that the ordering of Cu-O bond and the transition temperature are found to show opposite behaviors in the thickness dependence. Based on these results, the growth of BSO seemingly have evident effect on the alteration of the local structure of GdBCO film.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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• pp.66-69
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• 2000

본 연구에서는 STO(100) 기판 위에 PLD법으로 YBCO 박막을 제작할 때, YBCO 상과 outgrowth의 형성과정과 구조 등을 관찰하였다. 증착의 각 과정별로 박막의 표면 및 단면을 AFM과 SEM으로 관찰한 결과, YBCO 상은 작은 씨앗에서부터 계속 성장해 가며, YBCO 상은 구조를 약 한층 정도 형성하는 불과 10 ${AA}$ 정도만 증착되어도 YBCO의 XRD 피크를 보인다. 반면에 생성되며, YBCO처럼 작은 씨앗에서 서서히 성장해 가는 것은 아니라고 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.87-87
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• 1999

본 연구에서는 Pulsed Laser Deposition(이하 PDL)방법을 이용하여 Si기판에 (Ba,Sr)TiO3(이하 BST)박막을 MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field-effect Transistor)구조로 제조하였으며 BST박막의 강유전성이 BST 박막에 유도되는 응력에 어떤 영향을 받는지 살펴보았다. 본 연구에서는 완충막을 사용함으로써 BST박막과 완충막간의 격자부정합을 이용하여 BST박막에 강유전성을 유도하려고 하였다. 또한 MFS-FET구조의 BST박막에 유도되는 응력조절을 위하여 BST박막과 완충막의 두께를 변화하였으며 XRD를 통한 구조 분석 및 C-V test를 통한 전기적 특성을 관찰을 하였다. PLD법을 통해서 epitaxial 성장된 BST 박막에서는 Si에 epitaxial 성장된 완충막과의 격자부정합에 의한 BST박막내의 자발분극의 발생이 예상된다. 따라서, 본 연구는 강유전체의 자발분극에 의하여 발생되는 C-V 이력현상이 BST박막과 완충막과의 격자부정합에 의한 응력에 의해 발생될 것으로 예상하여, BST 박막에 유도되는 응력과 C-V 이력현상의 관계를 통하여 상온에서 상유전성을 갖는 BST가 응력에 의하여 어느 정도의 강유전성을 나타내는지를 밝히기 위해 진행되었다. 본 연구에서 사용된 완충막은 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막으로 0.4mTorrO2 분위기 하에서 600~80$0^{\circ}C$의 온도에서 증착하여 상형성을 살펴보았고 $700^{\circ}C$에서 epitaxial 성장을 확인하였으며 두께는 30~$\AA$으로 변화하였다. 또한 BST박막은 완충막과의 전압분배를 고려해 300~2000$\AA$으로 두께를 변화를 시키며 증착하였다. MFS 구조에서 Al 전극을 사용하여 완충막과 BST박막간의 두께 변화에 따른 Capacitance - Voltage(C-V) 측정을 하였으며 이를 통하여 강유전상의 특성인 C-V 이력현상을 관찰하였다. 그 결과 YSZ 박막에서는 C-V 이력현상이 나타나지 않았으며 BST 박막에서는 약 1.2V의 C-V이력현상이 보였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.1-4
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• 2004

Three group samples with difference thickness of $CeO_2$ capping layer deposited by PLD were studied. Among them, one group $CeO_2$ films were deposited on stainless steel tape coated with IBAD- YSZ and $CeO_2$ buffer layer ($CeO_2$/IBAD-YSZ/SS); other two groups of $CeO_2 YSZ Y_2O_3$multi-layer were deposited on NiW substrates for fabrication of YBCO coated conductor through RABiTS approach. The pulsed laser deposition (PLD) and DC magnetron sputtering were employed to deposit these buffer layers. On the top of buffer layer, YBCO film was deposited by PLD. The effect of thickness of $CeO_2$ film on the texture of $CeO_2$ film and critical current density ($J_c$) of YBCO film were analyzed. For the case $CeO_2$ on $CeO_2$/IBAD-YSZ/SS, there was a self-epitaxy effect with the increase of $CeO_2$ film. For $YSZ/Y_2O_3$ NiW which was deposited by PLD or DC magnetron sputtering, there is not self-epitaxy effect. However, the capping layer of $CeO_2$ film deposited by PLD improved the quality of buffer layer for $YSZ/Y_2O_3$ which was deposited by DC magnetron sputtering, therefore increased the $J_c$ of YBCO film.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.59-59
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• 2010

ZnO는 II-VI 족 화합물 반도체로써 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 (~60 meV) 를 가지며 밴드갭이 3.37 eV인 직접 천이형 반도체로 잘 알려진 물질이다. 이러한 ZnO의 물리적 특성은 광학소자로 상용화된 GaN와 유사하기 때문에 LED나 LD등의 광 소자 재료로 주목 받고 있다. 또한 ZnO는 3족 원소 (In, Ga, Al)를 도핑 함으로써 전기적 특성 제어가 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구는 펄스레이저 증착법 (Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 Si (111) 기판 위에 ZnO:In 박막을 성장 시켰으며, 도핑된 indium 양에 따른 ZnO 박막의 배향성 변화를 관찰 하였다. X-선 회절 분석법 (X-ray diffraction), 탐침형 원자현미경 (Atomic Force Microscope) 그리고 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)을 측정하였다. XRD 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 (002) 방향으로 c-축 우선성장 하였다. 그러나 ZnO 박막내의 Indium 양이 증가 할수록 (002) 방향에서 (101), (102), (103) 등의 (101) 방향으로 성장이 변화 하였으며 5 at.% 이상에서는 (100) 방향의 성장이 관찰 되었다. TEM 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 columnar 구조로 성장 되었으나, Indium 양이 증가할수록 column의 size가 감소하며, 5 at.% 이상에서 columnar 구조 성장이 거의 관찰되지 않는다. AFM 결과에서는 Indium 양이 증가 할수록 박막의 표면거칠기와 결정립 크기가 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권5호
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• pp.241-245
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• 2010

One of the weak points of the Cr-doped SZO is that until now, it has only been fabricated on perovskite substrates, whereas NiO-ReRAM devices have already been deposited on Si substrates. The fabrication of RAM devices on Si substrates is important for commercialization because conventional electronics are based mainly on silicon materials. Cr-doped ReRAM will find a wide range of applications in embedded systems or conventional memory device manufacturing processes if it can be fabricated on Si substrates. For application of the commercial memory device, Cr-doped $SrZrO_3$ perovskite thin films were deposited on a $SrRuO_3$ bottom electrode/Si(100)substrate using pulsed laser deposition. XRD peaks corresponding to the (112), (004) and (132) planes of both the SZO and SRO were observed with the highest intensity along the (112) direction. The positions of the SZO grains matched those of the SRO grains. A well-controlled interface between the $SrZrO_3$:Cr perovskite and the $SrRuO_3$ bottom electrode were fabricated, so that good resistive switching behavior was observed with an on/off ratio higher than $10^2$. A pulse test showed the switching behavior of the Pt/$SrZrO_3:Cr/SrRuO^3$ device under a pulse of 10 kHz for $10^4$ cycles. The resistive switching memory devices made of the Cr-doped $SrZrO_3$ thin films deposited on Si substrates are expected to be more compatible with conventional Si-based electronics.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.319-323
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• 2001

펄스레이저 증착법 (PLD)으로 (0001)면 사파이어 기판 위에 성장시킨 ZnO 박막의 두게 변화가 표면형상, 결정성 및 전기/광학적 특성에 미치는 효과에 대하여 조사하였다. SEM 및 XRD 분석을 통해 약 4000 의 두께에서 3차원 island들이 생성되며, 박막의 두께가 증가함에 따라 결정립의 크기가 증가하고, 결정성이 향상되었음을 알 수 있었다 상온에서의 PL 측정을 통해 두께가 증가함에 따라 ultraviolet(UV) 및 deep level emission peak의 강도가 급격히 증가함을 알 수 있었다. Hall측정 결과, 모든 박막들이 H형 전도도를 보였고, 운반자농도가 $10^{19}$ $cm^{-3}$ 이상이었으며, 두께가 증가할수록 운반자농도가 감소하여 약 4000 에서 포화되는 경향을 보였다. 따라서, 사파이어 기판 위에 증착시킨 ZnO 박막은 약 4000 의 두께에서 bulk ZnO의 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.263-267
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• 1998

본 연구에서는 금속 칼날 마스크와 펄스형 레이저 증착장치를 이용하여 $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$/$SrTiO_{3}$/$YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 다층박막 형태의 In-situ SIS ramp dege 형태의 접합을 제작하였으며, 이의 특성을 조사하였다. 접합은 RSJ 형태의 전류-전압 특성ㅇ르 나타내고 있으며, 온도 변화에 따른 접합의 normal resistance는 약 $18 \omega$으로 온도에 무관하게 일정한 값을 나타내었다. 접합형태를 이용하여 감도(transfer function, dV/$d\Phi$)가 약 $22\mu$V/$\Phi_{0}$인 dc-SQUID센서를 제작하였으며, in-situ SIS ramp edge 형태의 접합이 센서로의 응용가능성을 충분히 가지고 있음을 보여 주었다.

• Progress in Superconductivity
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• 제3권2호
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• pp.135-139
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• 2002

We have fabricated high-quality c-axis-oriented $MgB_2$ thin films by using a pulsed laser deposition technique. The thin films grown on (1 1 0 2) $Al_2$$O_3$ substrates show an onset transition temperature of 39.2 K with a sharp transition width of ~0.15 K. X-ray diffraction patterns indicate a c-axis-oriented crystal structure perpendicular to the substrate surface. We observed high critical current densities ($J_{c}$) of ~ 16 $MA/\textrm{cm}^2$ at 15 K and under self-field, which is comparable to or exceeds those of cuprate high-temperature superconductors. The extrapolation $J_{c}$ at 5 K was estimated to be ~ 40 MA/$\textrm{cm}^2$, which is the highest record for $MgB_2$ compounds. At a magnetic field of 5 T, the $J_{c}$ of~ 0.1 $MA/\textrm{cm}^2$ was detected at 15 K, suggesting that this compound is very promising candidate for the practical applications at high temperature with lower power consumption. As a possible explanation for the high current-carving capability, the vortex-glass phase will be discussed.d.d.d.