• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1123-1127
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• 2009

본 연구는 비정질실리콘 박막트랜지스터를 비휘발성 메모리소자로 제작함으로써 스위칭 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(TFT)의 응용범위를 확대시키고, 비정질 실리콘 사용에 따라 대면적화에 적합하고 아울러 값싼 기판을 사용할 수 있게 한 비정질 실리콘 비휘발성 메모리소자에 관한 것이다. 이와 같은 본 연구는 유리기판과 그 유리기판위에 증착시켜 패터닝한 게이트, 그 게이트를 덮어씌운 제1 절연층, 그 제1 절연층위에 증착시켜 패터닝한 플로우팅 게이트와 그 플로우팅 게이트를 덮어씌운 제2 절연층, 그 제2 절연층위에 비정질실리콘을 증착시킨 액티브층과 그 액티브층위에 n+ 비정질실리콘을 증착시켜 패터닝한 소오스/드레인층 그리고 소오스/드레인층 위에 증착시킨 소오스/드레인층 전극으로 비정질실리콘 박막트랜지스터 비휘발성 메모리소자를 구성한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.246.1-246.1
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• 2014

Over the past several years, colloidal core/shell type quantum dots lighting-emitting diodes (QDLEDs) have been extensively studied and developed for the future of optoelectronic applications. In the work, we fabricate an inverted CdSe/ZnS quantum dot (QD) based light-emitting diodes (QDLED). In order to reduce work function of indium tin oxide (ITO) electrode for inverted structure, a very thin (<10 nm) polyethylenimine ethoxylated (PEIE) is used as surface modifier[1] instead of conventional metal oxide electron injection layer. The PEIE layer substantially reduces the work function of ITO electrodes which is estimated to be 3.08 eV by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS). From transmission electron microscopy (TEM) study, CdSe/ZnS QDs are uniformly distributed and formed by a monolayer on PEIE layer. In this inverted QDLEDs, blend of poly (9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazolo) and poly(N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine] are used as hole transporting layer (HTL) to improve hole transporting property. At the operating voltage of 8 V, the QDLED device emitted spectrally orange color lights with high luminance up to 2450 cd/m2, and showed current efficacy of 0.6 cd/A, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.432.2-432.2
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• 2014

Recently, colloidal core/shell type quantum dots lighting-emitting diodes (QDLEDs) have been extensively studied and developed for the future of optoelectronic applications. In the work, we fabricate an inverted CdSe/ZnS quantum dot (QD) based light-emitting diodes (QDLED)[1]. In order to reduce work function of indium tin oxide (ITO) electrode for inverted structure, a very thin (<10 nm) polyethylenimine ethoxylated (PEIE) is used as surface modifier[2] instead of conventional metal oxide electron injection layer. The PEIE layer substantially reduces the work function of ITO electrodes which is estimated to be 3.08 eV by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS). From transmission electron microscopy (TEM) study, CdSe/ZnS QDs are uniformly distributed and formed by a monolayer on PEIE layer. In this inverted QD LED, two kinds of hybrid organic materials, [poly (9,9-di-n-octyl-fluorene-alt-benzothiadiazolo)(F8BT) + poly(N,N'-bis (4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine (poly-TPD)] and [4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl (CBP) + poly-TPD], were adopted as hole transport layer having high highest occupied molecular orbital (HOMO) level for improving hole transport ability. At a low-operating voltage of 8 V, the device emits orange and red spectral radiation with high brightness up to 2450 and 1420 cd/m2, and luminance efficacy of 1.4 cd/A and 0.89 cd/A, respectively, at 7 V applied bias. Also, the carrier transport mechanisms for the QD LEDs are described by using several models to fit the experimental I-V data.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.461-467
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• 2011

Cu(In, Ga)$Se_2$ (CIGS) precursor films were electrodeposited on Mo/glass substrates in acidic solutions containing $Cu^{2+}$, $In^{3+}$, $Ga^{3+}$, and $Se^{4+}$ ions at -0.6 V (SCE) and pH. 1.8. In order to induce recrystallization, the electrodeposited $Cu_{1.00}In_{0.81}Ga_{0.09}Se_{2.08}$ (25.0 at.% Cu + 20.2 at.% In + 2.2 at.% Ga + 52.0 at.% Se) precursor films were annealed under a high Se gas atmosphere for 15, 30, 45, and 60 min, respectively, at $500^{\circ}C$. The Se amount in the film increased from 52 at.% to 62 at.%, whereas the In amount in the film decreased from 20.8 at.% to 9.1 at.% as the annealing time increased from 0 (asdeposited state) to 60 min. These results were attributed to the Se introduced from the furnace atmosphere and reacted with the In present in the precursor films, resulting in the formation of the volatile $In_2Se$. CIGS precursor grains with a cauliflower shape grew as larger grains with the $CuSe_2$ and/or $Cu_{2-x}Se$ faceted phases as the annealing times increased. These faceted phases resulted in rough surface morphologies of the CIGS films. Furthermore, the CIGS layers were not dense because the empty spaces between the grains were not removed via annealing. Uniform thicknesses of the $MoSe_2$ layers occurred at the 45 and 60 min annealing time. This implies that there was a stable reaction between the Mo back electrode and the Se diffused through the CIGS film. The results obtained in the present research were sufficiently different from comparable studies where the recrystallization annealing was performed under an atmosphere of Ar gas only or a low Se gas pressure.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.299-303
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• 2013

In this study, a micro gas sensor for $NO_x$ was fabricated using a microelectromechanical system (MEMS) technology and sol-gel process. The membrane and micro heater of the sensor platform were fabricated by a standard MEMS and CMOS technology with minor changes. The sensing electrode and micro heater were designed to have a co-planar structure with a Pt thin film layer. The size of the gas sensor device was about $2mm{\times}2mm$. Indium oxide as a sensing material for the $NO_x$ gas was synthesized by a sol-gel process. The particle size of synthesized $In_2O_3$ was identified as about 50 nm by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The maximum gas sensitivity of indium oxide, as measured in terms of the relative resistance ($R_s=R_{gas}/R_{air}$), occurred at $300^{\circ}C$ with a value of 8.0 at 1 ppm $NO_2$ gas. The response and recovery times were within 60 seconds and 2 min, respectively. The sensing properties of the $NO_2$ gas showed good linear behavior with an increase of gas concentration. This study confirms that a MEMS-based gas sensor is a potential candidate as an automobile gas sensor with many advantages: small dimension, high sensitivity, short response time and low power consumption.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.138-138
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• 2017

차세대 CMOS 소자의 지속적인 고직접화를 위해서는 높은 gate capacitance와 낮은 gate leakage current를 확보를 위한, 적절한 metal gate electrode와 high-k dielectric 물질의 개발이 필수적으로 요구된다. 특히, gate dielectric으로 적용하기 위한 다양한 high-k dielectric 물질 후보군 중에서, 높은 dielectric constant와, 낮은 leakage current, 그리고 Si과의 우수한 열적 안정성을 가지는 Zr silicates 또는 Hf silicates(ZrSiO4와 HfSiO4) 물질이 높은 관심을 받고 있으며, 이를 원자층 증착법을 통해 구현하기 위한 노력들이 있어왔다. 그러나, 현재까지 보고된 원자층 증착법을 이용한 Zr silicates 및 Hf silicates 공정의 경우, 개별적인 Zr(또는 Hf)과 Si precursor를 이용하여 ZrO2(또는 HfO2)과 SiO2를 반복적으로 증착하는 방식으로 Zr silicates 또는 Hf silicates를 형성하고 있어, 전체 공정이 매우 복잡해지는 문제점 뿐 아니라, gate dielectric 내에서 Zr과 Si의 국부적인 조성 불균일성을 야기하여, 제작된 소자의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점을 나타내왔다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 하나의 precursor에 Zr (또는 Hf)과 Si 원소를 동시에 가지고 있는 DNS-Zr과 DNS-Hf bimetallic precursor를 이용하여 새로운 ZrSiO4와 HfSiO4 ALD 공정을 개발하고, 그 특성을 살펴보고자 하였다. H2O와 O3을 reactant로 사용한 원자층 증착법 공정을 통하여, Zr:Si 또는 Hf:Si의 화학양론적 비율이 항상 일정한 ZrSiO4와 HfSiO4 박막을 형성할 수 있었으며, 이들의 전기적 특성 평가를 진행하였으며, dielectric constant 및 leakage current 측면에서 우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로, bimetallic 전구체를 이용한 ALD 공정은 차세대 고성능 논리회로의 게이트 유전물질에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.692-695
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• 2009

바닥의 전기난방 장치로 사용할 수 있는 오믹 줄 방전 현상을 이용하는 면상발열체 전극기술을 개발하였다. Super pure black의 탄소재료와 polyvinylidene fluoride의 고분자 재료를 이용하여 제조한 복합 전극 합제를 PET에 박막 도포하여 전극을 제조하였다. 전극에 대한 조성 첨가제로서 multi-walled carbon nanotube와 연옥 분말을 사용하였다. 개발한 면상발열체 전극의 비저항과 전극의 접착강도 및 전극의 강도에 대하여 연구하였다. 연옥 분말의 첨가는 비저항과 강도에 미치는 영향이 적었으며, carbon nanotube의 첨가는 전극의 비전도도와 경도를 향상하였다. 다양한 조성의 오믹 줄 방전 전극의 특성을 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.530-530
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• 2012

Many practical applications of carbon nanotubes(CNTs) have been proposed and there have been attempts to utilize CNT films as transparent electrodes for solar cells and displays. Our group has considered the use of the CNT film as a thin film heater (TFH) and proposed it for the first time and reported the thermal behavior of the TFH made of single walled CNTs. However, due to the relatively high electrical resistance of the CNT film, using the TFH in application areas requiring high heat flux has been a difficult problem. To overcome this obstacle, we adopted a 'branch electrodes' concept to increase the film conductance dramatically. If two branch electrodes are inserted into a TFH whose original electrical resistance is R, the total resistance will be reduced to R/9. Because of the increased aspect ratio, the resistance of each segmented TFH will be reduced to R/3. Furthermore, since they are connected in parallel, the total resistance reduces to R/9. This could be extended to n branch electrodes, and the total resistance of the film will be reduced to R/(n+1)2, if the resistance of electrodes are negligibly small. We fabricated the heaters with different number of branch electrodes. The number of branch electrodes of the fabricated heaters are 0, 2, 4, 8 and their electrical resistance are 101.4, 39.5, 20.0, $15.4{\Omega}$, respectively. We applied 20V to each heater and monitored the temperature variations. We could achieve high heating temperature even with low voltage supply. This technique could be applied to relevant industrial applications which need high power film heater.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.291-291
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• 2012

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치 창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막 태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 이중에 하부전극은 Mo 재료을 스퍼터링 방법으로 증착하여 주로 사용한다. 하부전극은 0.24 Ohm/cm2 정도의 전기적 특성이 요구되며, 주상조직으로 성장하여야 하며, 고온 안정성 확보를 위하여 기판과의 밀착성이 좋아야하고 또한 레이저 패턴시 기판에서 잘 떨어져야 하는 특성을 동시에 가져야 한다. 그리고 CIGSe2의 광흡수층 제조시 셀렌화 공정에서 100 nm 이하의 MoSe2 두께를 갖도록 해야하며, 이는 CIGSe2 박막태양전지의 Rs 값을 줄여 Ohmic 접촉을 향상시키는데 기여한다. 본 연구에서는 CIGSe2 박막태양전지에서 요구되는 하부 전극 Mo 박막의 제작과 CIGSe2 박막태양전지 전체공정에 적용후의 MoSe2/Mo 박막특성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다. (본 연구는 경북그린에너지프론티어기업발굴육성사업 연구지원금으로 이루어졌음).

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.71-76
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• 2007

수정진동자를 이용한 고분자의 상전이 현상의 해석에 있어서 중요한 인자라 할 수 있는 샘플의 극성 변화에 따른 공진저항의 변화 패턴을 설명하였다. 이를 위하여 친수성 물질로서 PVA (poly vinyl alcohol), 소수성 물질로서 PMMA/PVAc (poly methyl methacrylate/poly vinyl acetate)의 브랜딩 막을 수정진동자 전극 위에 코팅하여 사용하였다. 친수성 물질과 소수성 물질의 상호 비교에서 상전이와 연관하여 공진주파수 변화는 유사하게 나타났지만(같은 변화 Pattern), 공진저항은 서로 다른 변화의 형태로 관찰되었다. 이의 해석을 위하여 공진 파라미터 중의 커패시턴스($C_1$)와 수정진동자 금전극의 극성 등을 고려한 결과, 이러한 다양성이 타당하며, 재료의 극성에 따른 공진저항의 변화를 고려하여야만, 상전이 혹은 다양한 수정진동자 분석에 있어서 정확한 해석이 가능함을 설명하였다.