• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.190.2-190.2
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• 2016

청정에너지 개발은 화석연료를 대체하기 위하여 꾸준한 관심을 받고 있다. 많은 대체에너지중 수소는 그 반응물이 순수한 물로써 환경오염이 없다. 기존의 수소를 얻어내는 방법은 메탄을 고온 고압에서 수증기와 반응시켜 얻는데 이 때 이산화탄소가 생성이 된다. 전기화학적 물분해 방법은 물을 수소와 산소로 선택적으로 분해시킬 수 있는 방법이다. $TiO_2$는 전기적으로 합성할 때 표면의 구조제어가 쉽고 열역학적, 화학적 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되고 있으며 최근에는 물분해 전극으로도 적용하는 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 낮은 전압에서도 물을 분해할 수 있는 촉매제의 도핑이 연구되고 있으나 대부분 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이다. 본 연구에서는 저가촉매로써 몰리브덴을 도핑한 후 농도별 성능을 비교하였다. 전극의 성능비교를 위해 각 촉매의 농도별로 다른 전해질 농도조건에서 성능비교실험을 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.12a
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• pp.64-67
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• 2003

본 연구는 nano-level 디바이스 제조를 위한 새로운 금속 전극인 W 과 Ti metal 표면 세정에 관한 연구이다. 기존 $SC-1(NH_4OH/H_2O_2/H_2O)$ 세정 용액에서 산화제 ($H_2O_2$)를 사용하지 않는 dilute $NH_4$OH 세정은 전극 사이 절연막 표면의 particle 제거가 가능하면서 노출된 metal 막의 세정 damage를 최소화 시키는 것을 확인했다. SC-1 용액 내에 산화제 미 첨가 효과는, metal 막의 식각 현상을 억제시키고, 절연막 표면의 particle 제거 효과에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 이러한 방법은 short time 공정이 필요한 관계로, spin type wet 장비 채택으로 세정 효과의 극대화를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11a
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• pp.77-78
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• 2002

본 논문은 Pt/Ti 박막을 HF-ethanol 혼합 용액에 대한 매스킹 물질과 오믹 전극으로 사용하였다. 다공질 실리콘 층에 정공과 전자의 주입을 용이하게 하기 위해 이온 주입 공정으로 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 전극을 실리콘 다이어프램에 구성하였다. 실리콘 다이어프램 영역에 정전압을 인가하여, 전기화학적 방법으로 관통된 PSi 층을 다이어프램 영역에 성장시켰다. 또한, 제작된 소자를 UV에 대한 광 특성을 고찰하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.9 no.2
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• pp.162-166
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• 2000

High quality $Si_3N_4$ metal-insulator-metal (MIM) capacitors were realized by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Titanium nitride (TiN) adapted as a diffusion barrier reduced the interfacial reaction between $Si_3N_4$ dielectric layer and aluminum metal electrode showing neither hillock nor observable precipitate along the interface. The capacitance and the current-voltage characteristics of the MIM capacitors showed that the minimum thickness of $Si_3N_4$ layer should be limited to 500 $\AA$ under the present process, below which most of the capacitors were electrically shorted resulting in the devastation of on-wafer yield. According to the transmission electron microscopy (TEM) on the cross-sectional microstructure of the capacitors, the dielectric breakdown was caused by slit-like voids formed at the interface between TiN and $Si_3N_4$ layers when the thickness of $Si_3N_4$ layer was less than 500 $\AA$. Based on the calculation of thermally-induced residual stress, the formation of voids was understood from the mechanistic point of view.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.202.1-202.1
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• 2014

최근 대용량 에너지 저장장치로 사용하고자 하는 리튬-공기전지는 리튬 음극과 액체 전해질 사이의 화학적 불안정성이 문제가 되고 있다. 또한 리튬이온전지는 액체전해질의 사용으로 인해 폭발 등의 안정성 문제가 대두되고 있는 실정이다. 때문에 리튬-공기전지에서 리튬 음극을 액체 전해질로부터 보호할 수 있으며, 리튬이온전지의 액체전해질과 대체하였을 때 전극과도 안정한 고체전해질의 연구가 필요하다. 고체전해질은 구조적으로 crystalline, glassy, 폴리머로 나눌 수 있는데, 이 중 crystalline 구조의 고체전해질은 glassy 및 폴리머 고체전해질에 비해 상온에서 비교적 이온전도도가 높다고 알려져 있다 [1]. 그러나 이온전도도가 높은 황화물 및 질화물 고체전해질은 수분에 민감한 반면 [2,3], 산화물 계열의 물질은 안정할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이온전도도가 높은 산화물인 lithium lanthanum titanate ($Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$, LLTO)를 고체전해질로 선정하여 다양한 환경에서 화학적 안정성에 관해 연구하였다. LLTO와 각종 용액과의 화학적 안정성을 살펴보기 위해 고체전해질을 DI water, 1 M $LiPF_6$ Ethylene Carbonate (EC)-Dimethyl Carbonate (DMC) (50:50 vol.%), 0.57 M LiOH (pH=13), 0.1 M HCl (pH=1)에 immersion하고 무게, 표면형상, 상(phase), 이온전도도 등의 변화를 관찰하였다. 또한 LLTO와 전극간의 반응성을 알아보기 위해 LLTO 분말과 음극물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$ 및 양극물질인 $LiCoO_2$ 분말을 혼합한 후 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 반응을 가속화 한 후 상변화 현상을 살펴보았다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.5 no.1
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• pp.1-8
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• 1996

High-sensitive pyroelectric infrared sensors have been fabricated with La-modified $PbTiO_{3}$(PLT) thin plates. The PLT thin plates have the composition of $(Pb_{0.9}La_{0.1}Ti_{0.75}O_{3})_{0.75}(PbO)_{0.25}$. Thickness of the thin plates is $100\;{\mu}m$. Top side electrodes exposed to IR are vacuum evaporated Ni-Cr, and bottom side electrodes are Ag. Each one takes the area of $1{\times}2\;mm^{2}$. The thin plates have a large resistivity of $6.41{\times}10^{10}{\Omega}{\cdot}cm$ and a relative dielectric constant of 341. They have a high figure of merit of $4.0{\times}10^{-11}\;Ccm/J$ due to its high pyroelectric coefficient of $4.45{\times}10^{-8}\;C/cm^{2}K$. The sensors show such a large voltage responsivity as 2501 V/W. That they can find practical applications like the pyroelectric infrared detectors.

• Clean Technology
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• v.20 no.3
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• pp.306-313
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• 2014

Nanoporous $TiO_2$ films are commonly used as working electrodes in dye-sensitized solar cells (DSSCs). So far, there have been attempts to synthesize films with various $TiO_2$ nanostructures to increase the power-conversion efficiency. In this work, vertically aligned rutile $TiO_2$ nanorods were grown on fluorinated tin oxide (FTO) glass by hydrothermal synthesis, followed by deposition of an anatase $TiO_2$ film. This new method of anatase $TiO_2$ growth avoided the use of a seed layer that is usually required in hydrothermal synthesis of $TiO_2$ electrodes. The dense anatase $TiO_2$ layer was designed to behave as the electron-generating layer, while the less dense rutile nanorods acted as electron-transfer pathwaysto the FTO glass. In order to facilitate the electron transfer, the rutile phase nanorods were treated with a $TiCl_4$ solution so that the nanorods were coated with the anatase $TiO_2$ film after heat treatment. Compared to the electrode consisting of only rutile $TiO_2$, the power-conversion efficiency of the rutile-anatase hybrid $TiO_2$ electrode was found to be much higher. The total thickness of the rutile-anatase hybrid $TiO_2$ structures were around $4.5-5.0{\mu}m$, and the highest power efficiency of the cell assembled with the structured $TiO_2$ electrode was around 3.94%.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.465-466
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• 2009

Dye-sensitized Solar Cell (DSC) is a new type of solar cell by using photocatalytic properties of $TiO_2$. The electric potential distribution in DSCs has played a major role in the operation of such cells. $TiO_2$ thin films were deposited on the ITO substrate by Nd:YAG Pulsed Laser Deposition(PLD) at room temperature and post-deposition annealing at $500^{\circ}C$ in flowing $O_2$ atmosphere for 1hour. The structural properties of $TiO_2$ thin films have investigated by X-ray diffraction(XRD). We manufactured DSC unit cells then I-V and efficiency were tested by solar simulator.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.6
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• pp.64-71
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• 2000

An optical switch composed of identical, equally-spaced $Ti:LiNbO_3$ three-waveguides was designed and fabricated. Patterned Ti was diffused into z-cut $LiNbO_3$ substrates. $SiO_2$ buffer layer was evaporated to reduce the propagation loss of TM mode, and Al electrodes of CPW structure were built on the layer for switching of the guided beam. The optical switching phenomenon was confirmed when a beam of ${\lambda}=1.3{\mu}m$ was launched into the center waveguide and an electric field was applied to detune the three waveguides symmetrically.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.147-147
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• 2017

$TiO_2$는 의료기기, 광촉매, 태양전지 등의 여러 분야에 응용이 가능하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 그 중 양극산화를 통하여 수직으로 잘 정렬된 나노튜브는 넓은 반응면적, 높은 전자 전도성 등의 장점으로 그 성능을 더욱 향상 시킬 수 있어 많은 연구자들이 이용하고 있다. 양극산화의 특성상 Ti 기판 위에 형성된 나노튜브의 효용성을 높이기 위하여 기판에서 분리하여 membrane의 형태로 이용하기도 한다. 이런 $TiO_2$ 나노튜브 멤브레인의 이용은 주로 오염물의 분해를 위한 광촉매, 염료감응 태양전지의 전극으로 이용되고 있다. 본 연구는 $TiO_2$ 나노튜브 멤브레인에 기체 동위 원소 분리에 이용되는 HKUST-1, ZIF-8 등과 같은 Metal Organic Frame Work (MOF)을 충진 시켜 극저온에서 수소 동위 원소를 분리 하고 자 하는데 있다. 하지만 MOF를 충진하기 위해서는 기존의 $TiO_2$ 나노 튜브 멤브레인보다 더 넓은 내경과 안정성이 요구되는 바이다. 이를 위하여 본 연구에서는 내경을 수백 나노미터 이상으로 확장하기 위한 전해질, 전류(전압) 조건 등에 대하여 연구 하였다. 또한 멤브레인의 안정적인 제조를 위하여 2-step 양극산화 조건, 열처리 조건 등의 변화를 통하여 그 목적을 달성 하고자 하였다.