• 한국세라믹학회지
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• 제41권12호
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• pp.900-906
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• 2004

현재까지 개발되어 온 고체산화물 연료전지는 전해질로 사용되는 산소이온전도성 산화물의 저온에서의 낮은 전도도로 인해 그 사용영역이 제한되어 왔으며, 기판재료가 연료가스 확산층으로 사용되어야 한다는 점 때문에 저온작동을 위한 박막화 역시 명확한 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점은 고도의 평활도를 갖는 균일한 나노기공성 기판재를 도입함으로써 해결될 수 있으며, 본 연구에서는 나노기공성 기판에 비정질 금속박막을 증착/산화하는 방안을 제시한다. 초박막형 성공정으로서, 산화 후 산소이온전도성 산화물을 구성하는 합금 타겟을 장착한 DC-magnetron sputter를 사용하여 $20{\sim}200nm$의 기공크기를 갖는 나노기공성 양극산화 알루미나 기판에 비정질 금속합금막을 형성하여 산화/열처리 과정을 거쳐 초박막 산화물 전해질의 제조공정을 실현하였다. 얻어진 박막의 가스투과특성, 입자/입계의 관찰, 상전이에 따른 결정구조/미세구조변화를 관찰하여 초박막 증착 및 전해질의 나노구조제어에 필요한 제반 기본물성데이터를 확보하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권6호
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• pp.476-480
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• 2004

펄스 do 마그네트론 스퍼터링법에 의해 유리 기판 위에 AZO(Al-doped ZnO) 박막을 제조하여 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 본 연구를 위해 l.0 at% Al이 도핑 된 ZnO세라믹 타켓을 사용하였다. XRD 분석을 통하여 30KHz의 펄스 주파수가 인가되었을 때 c축 배향성이 가장 우수하게 나타났고, 표면 형상 분석을 통하여 매우 치밀한 박막이 성장되었음을 알 수 있었다. 증착율은 펄스 주파수가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였고, 30KHz의 펼스 주파수가 인가되었을 때 비저항은 8.67${\times}$$10^{-4}$ $\Omega$-cm의 가장 낮은 비저항을 나타내었으며, UV-vis. 투과율 측정결과, 평균 85% 이상의 높은 투과도를 나타내었다. 이러한 낮은 비저항 및 높은 광 투과도로 볼 때 AZO 박막은 투명 전도성 산화물 박막으로의 응용 가능성을 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.189-193
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• 2001

TiN을 불소의 확산 방지막으로 사용한 W-TiN 복층 게이트 소자의 물리적.전기적 특성 변화를 살펴보았다. TiN 스퍼터링 증착시 $N_2$/Ar 가스 비율이 증가할수록 TiN 박막은 N-과다막이 되어 비저항이 증가하였으나, W-TiN복층 구조에서는 $N_2$/Ar가스 비율이 증가할수록 상부 텅스텐 박막의 결정화가 증가하여 비저항이 감소하였다. 한편, 같은 $N_2$/Ar 비율의 경우, TiN 박막 열처리 온도 변화(600~$800^{\circ}C$)에 무관하게 W(110) 방향으로 우선 배향된 결정 구조를 보였다. 누설 전류 특성은 TiN증착시 $N_2$/Ar 비율 변화에 무관하게 우수하였으며, TiN을 확산 방지막으로 사용함으로서 순수 텅스텐 전극만을 적용시 나타나는 초기 저전계 누설 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권9호
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• pp.459-464
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• 2012

We investigated cleaning effects using $NH_4OH$ solution on the surface of Cu film. A 20 nm Cu film was deposited on Ti / p-Si (100) by sputter deposition and was exposed to air for growth of the native Cu oxide. In order to remove the Cu native oxide, an $NH_4OH$ cleaning process with and without TS-40A pre-treatment was carried out. After the $NH_4OH$ cleaning without TS-40A pretreatment, the sheet resistance Rs of the Cu film and the surface morphology changed slightly(${\Delta}Rs:{\sim}10m{\Omega}/sq.$). On the other hand, after $NH_4OH$ cleaning with TS-40A pretreatment, the Rs of the Cu film changed abruptly (${\Delta}Rs:till{\sim}700m{\Omega}/sq.$); in addition, cracks showed on the surface of the Cu film. According to XPS results, Si ingredient was detected on the surface of all Cu films pretreated with TS-40A. This Si ingredient(a kind of silicate) may result from the TS-40A solution, because sodium metasilicate is included in TS-40A as an alkaline degreasing agent. Finally, we found that the $NH_4OH$ cleaning process without pretreatment using an alkaline cleanser containing a silicate ingredient is more useful at removing Cu oxides on Cu film. In addition, we found that in the $NH_4OH$ cleaning process, an alkaline cleanser like Metex TS-40A, containing sodium metasilicate, can cause cracks on the surface of Cu film.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.23.1-23.1
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• 2011

최근 화석연료를 대체하기 위한 지속가능한 신에너지에 대한 요구가 증대됨에 따라 태양광 발전에 대한 연구도 폭발적으로 늘어가고 있는 추세이다. 태양광이 화석연료 대체에너지로 실효성을 가지기 위해서는 태양광 발전 시스템의 발전효율을 높이고 생산 비용을 저감하는 문제가 선결되어야 한다. 기존 실리콘 태양전지 시스템 설비 비용의 60% 이상을 차지하는 모듈의 제조과정에서 소재 손실을 최소화함으로써 저가격화를 실현하고자 박막형 태양전기 기술이 태동되었다. 현재 박막 태양전지와 관련하여 활발한 기술 개발이 진행되고 있으며 상당한 시장 점유율을 보이고 있는 실정이다. 박막 태양전지 분야에서 CIGS와 같은 화합물 반도체 박막 태양전지 시장이 확대되고 있는 실정을 고려한다면 실리콘 박막 태양전지의 경우 고효율화 저가격화 달성은 더욱 절실한 문제이다. 실리콘 박막의 경우 독성이 없으며 고갈 우려가 없는 소재이면서 기존의 직접회로 산업의 인프라 구조를 활용할 수 있어 많은 기대와 관심을 끌고 있는 박막 태양전지 후보이다. 박막 태양전지 제조에 있어서 핵심기술은 도핑된 실리콘층과 광흡수를 위한 진성 실리콘층을 합성하는 공정 기술이다. 현재 박막 태양전지 산업에서 실리콘 박막 소재의 합성은 주로 PECVD법에 의해 이루어지고 있다. 그러나 스퍼터 공정을 이용한 실리콘 박막 합성 연구 또한 20년 이상의 오랜 기간 동안 연구되어 오고 있다. 스퍼터 공정을 이용한 실리콘 박막합성는 독성 가스를 사용하지 않으며, 디스플레이와 같은 기존의 소자 공정 기술을 채용할 수 있다는 장점을 가지고 있어 주목 받고 있다. 실제로 반응성 마그네트론 스퍼터링에 의해 제조된 실리콘 박막은 PECVD공정에 의한 실리콘 박막에 상응하는 우수한 광전자적 특성을 보인다. 스퍼터 공정에서는 박막 성장을 위한 수송 물질들이 열적 평형 상태에 근접한 라디칼들이라기 보다 대부분 고에너지 원자종과 이온들이 주류를 이루고 있어 합성된 실리콘 박막의 결함 제어가 어렵다는 문제가 있다. 박막 합성 기구의 규명을 통하여 이러한 문제를 해결하기 위한 시도들이 이루어 지고 있으며, 본 발표를 통하여 스퍼터 공정을 이용한 태양전지용 실리콘 박막 합성기술에 대한 현황을 소개하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.209-215
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• 1997

Reactive Single Ion Beam Sputtering 방법을 이용하여 AIN박막을 증착하고 물성을 분석하였다. 반응성 가스로 질소 가스 또는 암모니아 가스를 이용하였다. 증착된 AIN박막의 구조적, 화학적, 광학적 물성을 분석하기 위해 XRD, GAXRD, TEM, SEM, XPS, UV/VIS spectrophotometer, FT-IR등을 이용하였다. XRD, GAXRD분석결과에 의하면 증착된 모든 AIN박막은 비정질이었으나 TEM분석결과에서는 비정질 속에 육방정의 AIN미세결정들이 분포해 있었다. 그리고 FT-IR과 XPS분석을 통하여 Al-N결합을 확인하였으며, 화학양론적인 조성이 됨에 따라 UV-VIS spectrophotometery 분석에서 투광성이 증가하며 광학적 밴드갭은 6.2eV까지 증가함을 확인하였다. 또한 단면과 표면 형상관찰에서는, 반응성 가스로 질소 가스나 암모니아 가스에 관계없이, 결정입계가 전혀 관찰되지 않는 아주 평활한 현상이었으며 굴절율은 1.6~1.7의 값을 갖는다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권3호
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• pp.207-212
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• 2005

Al, Ti, Ta 및 Cr 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링방법으로 0 - 800 W의 RF 바이어스로 폴리이미드 기판에 가하면서 증착한 후 금속박막의 접착성을 연구하였다. 접착력은 $90^{\circ}$ 필 테스트로 평가하였다. 필 테스트 결과 모든 시편에서 기판에 RF 바이어스를 가하면 접착력이 향상되었다. RF바이어스를 가한 시편은 필링 도중 계면근처의 폴리이미드 내에서 파괴가 일어나면서 소성변형이 심하게 발생하였다. 단면 투과전자현미경 관찰에 의하면 금속/폴리이미드 계면은 분명하지 않고 복잡한 형상을 띄고 있었다. 이런 복잡한 계면은 RF 바이어스의 영향으로 생겼으며 접착력 향상의 주요 요인이었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권2호
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• pp.27-37
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• 1997

Photoluminescent and cathodoluminescent charcteristics of inorganic luminescent materials were investigated ot develop possible phosphors for thin film electroluminescent (TFEL) device applications. Mg, Zn, and Photoluminescent and cathodoluminescent charcteristics of inorganic luminescent materials were investigated ot develop possible phosphors for thin film electroluminescent (TFEL) device applications. Mg, Zn, and $Si_3N_4$ powders were used to synthesize $(Mg_xZn_{1-x})SiN_2$ host materials. $Tb_4O_7$ and $Eu_2O_3$ powdrs were added as luminescent centers. Very sharp emission spectra of $Tb^{3+}$ ions were observed from $Mg._5Zn._5SiN_2:Tb$ sampels sintered at $1400^{\circ}C$ for an hour and the maximum intensity of emission spectra occured at wavelength of 550nm (green light). Synthetic conditions of $(Mg_xZn_{1-x})SiN_2:Eu$ phosphors were optimized for the hghest luminescence. The Eu concentrations were varied from 0.2% to 1.6%. Before firing, the powders were mixed using ballmills, methanol, acetone, or D.I. water. The Mg/Zn ratio also were varied from x=0.3 to x=0.7. The maximum PL intensity was obtained from a sample with 1.2% Eu concentration and the powder was mixed with methanol and dried before firing. The maximum intensity of the emission spectra occurred t the wavelength of 470nm(blue light). TFEL devices fabricated by using sputter deposition of $(Mg._3Zn._7)SiN_2:Eu$ phosphor layer showed yellowish white emission at the phosphor field of 2MV/cm.

• Progress in Superconductivity
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• 제5권2호
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• pp.105-108
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• 2004

We have studied effects of in-situ annealing on the fabrication of superconducting MgB$_2$ thin films prepared by rf magnetron co-sputtering. The Films were deposited on A1$_2$O$_3$ (1102) substrates at room temperature by using Mg and B targets. To trap remnant $O_2$ gas in the chamber, we used 20 mtorr Af sputter-gas balanced with 5 mol % of H$_2$ gas. To enhance adhesion to the substrate a thin layer of B was deposited prior to the codeposition of Mg and B. After completion of the film deposition, an additional Mg layer was deposited on top to compensate for Mg loss during the subsequent in-situ annealing. We have investigated the effects of two most important annealing parameters that are the Mg-to-B composition ratio and the annealing temperature. The range of the Mg-to-B composition ratio was from 0.42 to 0.85, and that of the annealing temperature was 500 $^{\circ}C$∼750 $^{\circ}C$. The Best result was obtained for the composition ratio of about 10% Mg excess from the stoichiometry and the annealing temperature of 700 $^{\circ}C$. Based on these results, we obtained films with T$_{c}$ : 36.5 K by further refining the fabrication process.s.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.352.1-352.1
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• 2014

Indium Tin Oxide (ITO) films are the most extensively studied and commonly used as ones of TCO films. The ITO films having a high electric conductivity and high transparency are easily fabricated on glass substrate at a substrate temperature over $250^{\circ}C$. However, glass substrates are somewhat heavy and brittle, whereas plastic substrates are lightweight, unbreakable, and so on. For these reasons, it has been recently suggested to use plastic substrates for flexible display application instead of glass. Many reaearchers have tried to produce high quality thin films at rood temperatures by using several methods. Therefore, amorphous ITO films excluding thermal process exhibit a decrease in electrical conductivity and optical transparency with time and a very poor chemical stability. However the amorphous Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO) offers several advantages. For typical instance, unlike either crystalline or amorphous ITO, same and higher than a-IGZO resistivity is found when no reactive oxygen is added to the sputter chamber, this greatly simplifies the deposition. We reported on the characteristics of a-IGZO thin films were fabricated by RF-magnetron sputtering method on the PEN substrate at room temperature using 3inch sputtering targets different rate of Zn. The homogeneous and stable targets were prepared by calcine and sintering process. Furthermore, two types of IGZO TFT design, a- IGZO source/drain material in TFT and the other a- ITO source/drain material, have been fabricated for comparison with each other. The experimental results reveal that the a- IGZO source/drain electrode in IGZO TFT is shown to be superior TFT performances, compared with a- ITO source/drain electrode in IGZO TFT.