• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.124.1-124.1
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• 2015

$TiO_2$는 화학적으로 안정하며, 인체에 무해하고, 살균특성 및 각종 유기물에 효과적인 분해력, 안정성 및 내구성들의 장점으로 인해 널리 사용되는 광촉매제로 알려져 있다. 최근 $TiO_2$는 유리에 접촉되는 물방울의 표면장력을 크게 하여 접촉각을 10도 이하로 유지시켜줌으로써 비가 오거나 청소를 위해 살수를 할 때 유리면에 얇은 수막을 형성시켜 광촉매 기능으로 분해된 유기질의 오염물질 및 유리표면과의 결합력이 낮아진 무기질의 오염원을 쉽게 제거해 주는 특성들로 인해 오염방지 코팅제로 많이 활용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 빛이 조사될 경우에만 친수특성을 나타낸다는 단점들이 있어 본 연구에서는 $TiO_2$에 $SnO_2$를 혼합한 박막을 증착하여 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 또한 기존 $TiO_2$ 코팅막들이 주로 spray 또는 blade 방식으로 코팅되어 코팅된 막이 낮은 균일성과 내구성을 가지므로 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 유리 기판위에 $(TiO_2)50(SnO_2)50$ 박막을 증착하였다. 제작된 박막은 유리에 적용될 경우를 감안해 광학적 특성을 분석하기 위해 Uv-vis Spectrometer 장비를 이용하여 투과율을 분석하였으며, $SnO_2$ 혼합에 따른 구조적 특성으로 주사전자현미경(Scanning Electric Microscope, SEM)을 통하여 박막의 결정상을 분석하였으며, 주사탐침현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 사용하여 표면 거칠기를 관찰하였다. 또한 광촉매 특성을 통한 친수성을 알아보기 위해 UV 램프를 사용한 후 접촉각을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.134-134
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• 2009

In this work, we report that crystallization speed as well as the electrical and optical properties about the N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films. The 200-nm-thick N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin film was deposited on p-type (100) Si and glass substrate by RF reactive sputtering at room temperature. The amorphous-to-crystalline phase transformation of N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films investigated by X-ray diffraction (XRD). Changes in the optical transmittance of as-deposited and annealed films were measured using a UV-VIS-IR spectrophotometer and four-point probe was used to measure the sheet resistance of N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ thin films annealed at different temperature. In addition, the surface morphology and roughness of the films were observed by Atomic Force Microscope (AFM). The crystalline speed of amorphous N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ films were measured by using nano-pulse scanner with 658 nm laser diode (power : 1~17 mW, pulse duration: 10~460 ns). It was found that the crystalline speed of thin films are decreased by adding N and the crystalline temperature is higher. This means that N-dopant in $Ge_2Sb_2Te_5$ thin film plays a role to suppress amorphous-to-crystalline phase transformation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.138-139
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• 2009

폴리머 기판위에서 ICP-RIE 방법을 이용하여 $O_2$ 플라즈마 전처리효과에 따른 GZO박막의 전기적, 광학적인 특성을 고찰 하였다. ICP-RIE 방법을 이용하여 폴리머 기판 위에 $O_2$ 플라즈마 전처리의 공정 값은 공정압력은 20 mTorr, 파워는 100 W로 하고 변수로는 시간을 60초 ~ 600초로 하였다. $O_2$ 플라즈마 전처리한 기판위에 RF Sputtering 방법을 이용하여 4인치의 GZO(ZnO: 95 wt%, $Ga_2O_3$: 5 wt%) 타겟을 사용하여 공정압력은 5 mTorr, 파워는 150 W, 박막의 두께는 500 nm의 조건으로 박막을 증착하였다. PET 기판의 600초의 $O_2$ 플라즈마 처리 후 증착한 GZO 박막의 비저항이 $6.2\times10^{-3}\;{\Omega}$-cm이었고, PEN 기판의 120초의 $O_2$ 플라즈마 처리 후 증착한 GZO 박막의 비저항이 $1.1\;{\times}\;10^{-3}\;{\Omega}$-cm이었다. 또한 300 nm 이하의 자외선 영역에서는 뛰어난 광 차단 효과를 가지고 있었으며, 가시광선 영역 (400 nm ~ 700 nm)에서 증착 된 시편들이 80 % 광 투과율을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.42-43
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• 2009

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링방법을 사용하여 ITO박막을 대체할 수 있는 새로운 TCO박막으로서 $TiO_2$가 도핑된 ZnO(TZO) 박막을 성막하였다. 이때, $TiO_2$의 도핑량을 1wt.%에서 5wt.%까지 변화를 주었으며 제작된 TZO 박막에 대해서 전기적 특성과 광학적 특성들의 조성비와 박막두께의 할수로서 조사하였다. 그 결과, $TiO_2$가 2wt.% 도핑된 박막에서 가장 낮은 $1\times10^{-3}\Omega{\cdot}cm$의 비저항이 얻어졌으며, $TiO_2$의 도핑량이 증가함에 따라 비저항은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 이와같은 비저항의 변화는 $TiO_2$도핑량이 다른 TZO박막의 홀이동도(Hall mobility)에 비례하며, 이동도는 결국 TZO박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X선 회절 패턴으로부터 확인되었다. XRD 패턴에서 ZnO(002) 방향의 결정성이 가장 큰 것으로 나타났으며, 도핑량이 증가할수록(002)피크의 크기가 점점 감소하는 것을 볼 수 있다. 이는 결정성의 크기가 2wt.%일 때 가장 크며 도핑량이 증가할수록 결정성의 크기가 감소하는 것으로 나타났다. 결정립의 크기변화는 TZO박막의 전기적 이동도에 영향을 주는 것으로 나타난다. 즉, 2wt.%일 때 이동도가 가장 크며 도핑량이 증가할수록, 이동도가 감소하였으며 이결과는 TZO박막의 Hall effect 측정으로부터 확인된다. 따라서, $TiO_2$도핑량에 따른 TZO 박막의 비저항을 도핑량이 2wt.%일 때 가장 낮으며 이는 TZO 박막의 결정성이 가장 우수하였으며 그결과 이동도가 증가했기 때문인 것으로 확인되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권1호
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• pp.41-47
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• 2015

In this paper, the effective electron Schottky barrier height (${\Phi}_{Bn}$) of the Ni silicide/n-silicon (100) interface was studied in accordance with different thicknesses of the antimony (Sb) interlayer for high performance n-channel MOSFETs. The Sb interlayers, varying its thickness from 2 nm to 10 nm, were deposited by radio frequency (RF) sputtering on lightly doped n-type Si (100), followed by the in situ deposition of Ni/TiN (15/10 nm). It is found that the sample with a thicker Sb interlayer shows stronger ohmic characteristics than the control sample without the Sb interlayer. These results show that the effective ${\Phi}_{Bn}$ is considerably lowered by the influence of the Sb interlayer. However, the current level difference between Schottky diodes fabricated with Sb/Ni/TiN (8/15/10 nm) and Sb/Ni/TiN (10/15/10 nm) structures is almost same. Therefore, considering the process time and cost, it can be said that the optimal thickness of the Sb interlayer is 8 nm. The effective ${\Phi}_{Bn}$ of 0.076 eV was achieved for the Schottky diode with Sb/Ni/TiN (8/15/10 nm) structure. Therefore, this technology is suitable for high performance n-channel MOSFETs.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.192-195
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• 2005

The silicon thin film solar cells were fabricated by 13.56 MHz PECVD (Plasma-Enhanced Chemical-Vapor Deposition) and 60 MHz VHF PECVD (Very High-Frequency Plasma-Enhanced Chemical-Vapor Deposition). We focus on textured ZnO:Al films prepared by RF sputtering and post deposition wet chemical etching and studied the surface morphology and optical properties. These films were optimized the light scattering properties of the textured ZnO:Al after wet chemical etching. Finally, the textured ZnO:Al films were successfully applied as substrates for silicon thin films solar cells. The efficiency of tandem solar cells with $0.25 cm^2$ area was $11.8\%$ under $100mW/cm^2$ light intensity. The electrical properties of tandem solar cells were measured with solar simulator (AM 1.5, $100 mW/cm^2)$ and spectral response measurements.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.160-164
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• 2008

절연성 및 전도성 12CaO ${\cdot}7Al_2O_3$ (Cl2A7)이 도핑된 ITO 박막을 유리기판 위에 radio frequency(rt) magnetron 스퍼터링 방법으로 절연성 및 전도성 Cl2A7 타겟 칩의 개수를 변화시키면서 증착하였다. 이러한 박막들의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 살펴보았다. Cl2A7 타겟 칩의 개수가 증가함에 따라 박막의 캐리어 농도는 감소하고, 비저항은 증가하였다. 박막의 광 투과도는 가시광 영역에서는 80% 이상의 값으로 나타났다. Grain의 크기의 변화는 결정성과 표면 거칠기에 크게 영향을 미친다는 것이 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.681-684
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• 2010

The $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ multilayered structure for the transparent electrodes in plasma display panel was designed by essential macleod program (EMP) and the multilayered film was deposited on a glass substrate by direct-current (DC)/radio-frequency (RF) magnetron sputtering system. During film deposition process, the Ag layer in $TiO_2$/Ag/$TiO_2$ structure became oxidized and the filter characteristic was degraded easily. In this study, ZnS layer was adopted as a diffusion blocking layer between $TiO_2$ and Ag to prevent the oxidation of Ag layer efficiently in $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ structure. Based on the AES depth profiling analysis, the Ag layer was effectively protected by the ZnS layer as compared with the $TiO_2$/Ag/$TiO_2$ multilayered films without ZnS as an antioxidant layer. The 3 times stacked $TiO_2$/ZnS/Ag/ZnS/$TiO_2$ films have low sheet resistance of $1.22{\Omega}/{\square}$ and luminous transmittance was as high as 62% in the visible ranges.

• 전기학회논문지
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• 제67권10호
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• pp.1370-1374
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• 2018

A heterojunction $SnS_2/p-Si$ photodetector was fabricated by RF magnetron sputtering system. $SnS_2$ was formed with 2-inch $SnS_2$ target. Al was applied as the front and the back metal contacts. Rapid thermal process was conducted at $500^{\circ}C$ to enhance the contact quality. 2D material such as $SnS_2$, MoS2 is very attractive in various fields such as field effect transistors (FET), photovoltaic fields such as photovoltaic devices, optical sensors and gas sensors. 2D material can play a significant role in the development of high performance sensors, especially due to the advantages of large surface area, nanoscale thickness and easy surface treatment. Especially, $SnS_2$ has a indirect bandgap in the single and bulk states and its value is 2 eV-2.6 eV which is considerably larger than that of the other 2D material. The large bandgap of $SnS_2$ offers the advantage for the large on-off current ratio and low leakage current. The $SnS_2/p-Si$ photodetector clearly shows the current rectification when the thickness of $SnS_2$ is 80 nm compared to when it is 135 nm. The highest photocurrent is $19.73{\mu}A$ at the wavelength of 740 nm with $SnS_2$ thickness of 80 nm. The combination of 2D materials with Si may enhance the Si photoelectric device performance with controlling the thickness of 2D layer.