• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.203-204
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• 2009

The Indium Zinc Tin Oxide (IZTO) thin films for flexible display electrode were deposited on poly carbonate (PC) and polyethersulfone(PES) and glass substrates at room temperature by facing targets sputtering (FTS). Two different kinds of targets were installed on FTS system. One is ITO ($In_2O_3$ 90 wt.%, $SnO_2$ 10 wt.%), the other is IZO ($In_2O_3$ 90 wt.%, ZnO 10 wt.%). As-deposited IZTO thin films were investigated by a UV/VIS spectrometer, an X-ray diffractometer (XRD), an atomic force microscope (AFM) and a Hall Effect measurement system. As a result, we could prepare the IZTO thin films with the resistivity of under $10^{-4}\;[{\Omega}{\cdot}cm]$ and IZTO thin films deposited on glass substrate showed an average transmittance over 80% in visible range (400~800 nm) in all IZTO thin films except in IZTO thin film deposited at $O_2$ gas flow rate of 0.1[sccm].

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.228-233
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• 2007

Core technologies for integrating hydrogen gas sensor were investigated. In this study, the thermally isolated micro-hot-plate with areas of $100{\times}100-260{\times}260{\mu}m^2$ was fabricated by utilizing surface micromachining technique that provides better manufacturing yield than bulk micromachining counterpart. The optimum design of the sensor was peformed by analyzing the thermal profile of the structure obtained from a ANSYS simulator. The 400-nm-thick polysilicon films doped with phosphorus, the 300-nm-thick aluminum films, and the 200-nm-thick $SnO_2$(or ZnO)films were used as the micro-heater material, the temperature sensor material, and the gas sensitive material, respectively. The experimental results show that the developed gas sensors can detect $H_2$ concentration as low as 1 ppm.

• 한국표면공학회지
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• 제24권1호
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• pp.25-30
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• 1991

The evaporation characteristics of Ag, Al, Au, Cr. Cu, In, Mg, Mn, Pb, Pd, Si, SiO, Sn, Ti and Zn with the various resistive heating sources have been studied. The employed sources are refractory metal (Mo, Ta and W) boats, W-wire, ceramic (usually Al2O3)-coated and -barriered refractory metal boats, and special boats such as baffled boats and intermetallic boats (nitride compound and graphite). We investigated the melting mode, evaporation rate at a specific power, and lifetime of the sources. A special boat holder is also discussed which is needed to cool the sources at a large heat capacity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.214-214
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• 2010

Indium-tin-oxide(ITO)는 평판디스플레이 산업이 성장함에 따라 그 수요는 계속 늘고 있지만 세계적으로 In의 매장량의 한계로 그 단가가 매우 높다. 또한 ITO는 플렉시블 디스플레이에 적용함에 있어서 고온 공정으로 인해 많은 단점을 보이고 있어 이를 대체할 새로운 투명전극의 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 IZTO($In_2O_3$:ZnO:$SnO_2$=80:10:10 wt.%)의 In 량을 절감한 조성의 타겟을 제조하였다. 그리고 유리기판 위에 IZTO 박막을 펄스 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 증착압력과 활성 산소의 분압을 변화시키며 증착하였다. 증착압력의 변화는 3mTorr~8mTorr 범위에서 제어하였고 활성 산소의 분압은 0%~3% 범위에서 제어하였으며 기판의 온도의 제어 없이 상온에서 증착하였다. 증착한 박막은 전기적, 광학적 및 구조적 특성 등을 조사하였다. 증착압력 6mTorr와 산소분압 2%의 조건에서 비저항은 $5.07{\times}10^{-4}\;({\Omega}{\cdot}cm)$, 캐리어 농도는 $2.96{\times}10^{20}(cm^{-3})$, 이동도는 $41.6(cm^{-2}/Vs)$로 가장 좋은 전기적 특성을 보였다. 박막의 투과율을 측정한 결과 평균 85% (400nm~800nm)이상의 우수한 광학적 특성을 보였다. 또한 이 IZTO 박막을 이용하여 OLED 소자를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 조사 결과 플렉시블 디스플레이 분야에서 IZTO 박막은 In 절감효과와 상온 공정에서 우수한 투명전극 특성을 보여 ITO를 대체할 물질로 가능성을 보여주었다.

• 센서학회지
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• 제27권4호
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• pp.221-226
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• 2018

Misfueling accidents significantly damage the engines of both gasoline and diesel vehicles, and should be avoided by rapid and accurate fuel discrimination. Gasoline fuel contains bioethanol. Thus, the detection of ethanol vapor produced by gasoline can be used to distinguish between gasoline and diesel. In the present study, Pt-doped $SnO_2$ hollow nanospheres, Mg-doped $In_2O_3$ hollow microspheres, and Pt-doped ZnO nanostructures have been used as gas sensors to discriminate between gasoline and diesel fuels. All three sensors are able to detect and discriminate between gases evaporating from gasoline and diesel. Among the sensors, the Mg-doped $In_2O_3$ hollow microspheres show a significant gas response (resistance ratio = 4.97) quickly (~3 s) after exposure to gasoline-evaporated gas at $225^{\circ}C$, but did not show any substantial response to diesel-evaporated gas. This demonstrates that gasoline and diesel fuels can be discriminated using small and cost-effective oxide semiconductor gas sensors.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권4호
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• pp.309-315
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• 2018

In the present work, we synthesize nano-sized ZnO, $SnO_2$, and $TiO_2$ powders by hydrothermal reaction using metal chlorides. We also examine the energy-storage characteristics of the resulting materials to evaluate the potential application of these powders to dye-sensitized solar cells. The control of processing parameters such as pressure, temperature, and the concentration of aqueous solution results in the formation of a variety of powder morphologies with different sizes. Nano-rod, nano-flower, and spherical powders are easily formed with the present method. Heat treatment after the hydrothermal reaction usually increases the size of the powder. At temperatures above $1000^{\circ}C$, a complete collapse of the shape occurs. With regard to the capacity of DSSC materials, the hydrothermally synthesized $TiO_2$ results in the highest current density of $9.1mA/cm^2$ among the examined oxides. This is attributed to the fine particle size and morphology with large specific surface area.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.10-10
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• 2010

가시광역에서 80% 이상의 높은 투과율과 전기전도성을 동시에 갖는 투명전도성 산화물(TCO) 박막은 LCD, PDP, OLED, 태양전지 등의 다양한 분야에 투명전극재료로서 사용되고 있다. 이들 TCO 박막은 Magnetron sputtering, Chemical vapor deposition, Pulse laser deposition, Ink jet등과 같은 다양한 방법으로 증착할 수 있지만, 대면적의 기판에 균일한 박막형성 및 박막과 기판의 높은 부착력등 양산성의 관점에서 우월성을 가지고 있기 때문에 생산라인에서는 DC magnetron sputtering법이 주로 사용되고 있다. 이 경우, 산화물 박막의 미세구조, 내부응력, 광학적 및 전기적 특성은 스퍼터링 과정에서 발생하는 고에너지 입자들의 기판입사 충격에 크게 의존하기 때문에 고품질의 TCO박막을 제작하기 위해서는 증착공정인자들의 제어는 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 대표적 TCO박막재료로서 $In_2O_3$계, ZnO계 및 $SnO_2$계를 들 수 있으며, 이들 중에서 Sn을 $In_2O_3$에 치환고용시킨 ITO박막의 경우, 전기적 및 광학적 특성이 상대적으로 우수하기 때문에 실용화 TCO박막으로서 가장 널리 사용되고 있다. 한편, Flexible display의 경우, 유연성의 폴리머기판위에 증착되는 TCO박막에 대하여 요구되는 특성으로는 높은 투과율 및 낮은 비저항은 물론, 박막표면의 평활도 (낮은 표면조도), bending에 대한 높은 기계적 특성 (낮은 내부응력), 수분침투에 대한 높은 barrier특성 및 저온공정 등을 들 수 있다. 그러나 높은 전기전도도를 가지는 ITO박막을 제작하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 증착온도가 필요하며, 이때 얻어진 다결정의 ITO박막은 높은 표면조도 및 bending시에 낮은 기계적 내구성이 문제점으로 지적되고 있다. 한편, 기판가열 없이 증착한 비정질 ITO박막은 낮은 표면조도, 높은 엣칭속도 및 양호한 식각특성을 나타내지만, 상대적으로 높은 비저항 및 기판과의 낮은 부착력 등이 지적되고 있다. 따라서 본 강연에서는 비정질 ITO박막의 결정화 온도 (약 $160^{\circ}C$) 이상에서도 비정질 구조를 유지하기 때문에 낮은 표면조도와 높은 엣칭속도를 가지면서 상대적으로 전기적 특성과 기계적 내구성이 개선된 새로운 고온형 비정질 TCO박막에 대한 최근의 연구성과를 소개하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.3.2-3.2
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• 2011

Nanofibers, one of various one-dimensional nanomaterials such as nanorods, nanowires and nanotubes have been successfully synthesized by many groups in recent years and their applications to chemical sensors, catalytic filters and biomedicine, etc. are extensively tested. In particular, there is a possibility that chemical sensors based on oxide nanofibers can overcome the shortcomings of chemical sensors based on single nanowires. In order to prepare oxide nanofibers, the electrospinning method is most widely used. In this work, we synthesized various oxide nanofibers including ZnO, SnO2 and CuO by employing an electrospinning method and various shapes of nanofibers including core-shell nanofibers and hollow nanofibers as well. The response properties of the various nanofibers to oxidizing and reducing gaseous species have been investigated systematically. The normal oxide nanofibers showed high sensitivity and quite fast response time to many gaseous species. Furthermore, derivatives of normal nanofibers including hollow nanofibers, core-shell nanofibers and heterostructured nanofibers display much superior sensing properties. These results hold promise for the practical application of oxide nanofibers to chemical sensors. In addition, the sensing mechanisms operated in the nanofibers will be discussed in detail.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.108-115
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• 2014

셀룰로우스(cellulose)를 5-히드록시메틸푸르푸랄(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)로 직접 전환하기 위해 이온성 액체 용매하에서 다양한 금속염화물과 산 촉매를 비교 연구하였다. 사용한 금속염화물은 Sn(II), Zn(II), Al(III), Fe(III), Cu(II), Cr(III)를 포함한 염화물을 비교하였으며 산 촉매는 산성 이온성 액체를 고정화하여 사용하였다. 비교를 위하여 $H_2SO_4$, HCl, Amberlyst-15와 DOWEX50x8을 사용하였다. 제조한 촉매의 산도와 산 밀도 특성은 Hammett Indicator 지시약을 통하여 분석하였다. 5-HMF의 선택도 및 수율은 반응온도, 반응시간과 촉매 비를 통하여 확인하였다. 사용한 촉매들 중에서 5-HMF의 선택도는 $CrCl_3-6H_2O$와 $SiO_2-[ASBI]HSO_4$를 사용하였을 때에 가장 높게 나타났으며, 상용화 고체 산인 Amberlyst-15와 DOWEX50x8에 비하여 활성이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 5-HMF의 선택도는 산 촉매의 산도와 반응에 사용된 촉매비에 영향이 있음을 확인할 수 있었으며, 반응 중 재수화 반응이 일어나 레불린산(levulinic acid)이 생성된다는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.339-339
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• 2013

We study on the optical and electrical properties of indium-free ZTO(ZnSnO)/Ag/ZTO (ZAZ) multilayer electrodes for the low-cost transparent electrode. In the first step, each single layer was deposited using rf magnetron in-line sputter with various working pressure based on $O_2$/$Ar+O_2$ ratio (0~3%) and power at room temperature. Secondly, we studied the optical and electrical properties by analyzing the refractive index, extinction coefficient, transmittance and resistivity of each layer. Finally, we optimized the thickness of each layer using macleod simulation program based on the analyzed optical properties and fabricated the multilayer electrode. As a result, We achieved a low sheet resistance of $11{\Omega}$/sq and anaverage transmittance of 80% in the visible region of light (380~780 nm). This indicates that indium-free ZAZ multilayer electrode is a promising low-cost and low-temperature processing electrode scheme.