• Journal of IKEEE
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• v.10 no.2 s.19
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• pp.161-167
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• 2006

The effect of aging on the optoelectronic properties of a single ZnO nanowire is investigated in this study. The photoluminescence (PL), photocurrent spectrum, current-voltage characteristics, and photoresponse were measured for the as-grown ZnO nanowire and for the same nanowire exposed to air for three months. For the aged nanowire, the broad PL band is weaker, the intensity of the photocurrent is strengthened, and the photoresponse is slower, compared with the as-grown nanowire. It Is suggested in this paper that the observed aging effect on the PL is due to the reduction in the number of oxygen vacancies within the nanowire and that the aging effect on the photocurrent and photoresponse originates from the formation of oxygen vacancies near the surface.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.354-354
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• 2011

ZnO 나노와이어는 밴드 갭이 3.37 ev로 큰 밴드 갭을 갖는 물질이며 엑시톤 결합에너지가 60 meV로 GaN(25 meV)같은 다른 반도체보다 매우 크다. 또한 밴드갭 에너지가 큰 GaN, SiC와 같은 반도체에 비해서 화학적, 열적 안정성이 크며 낮은 온도에서 성장이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 pre-heating process를 이용하여 1차원 구조인 ZnO nanowire를 수열합성법으로 합성하였다. 실험방법으로는 E2K glass 기판위에 AZO40 nm를 증착후, 시드층으로 이용하여 ZnO nanowire를 성장하였다. precusor 전구체에는 ZN(NO3)2 ${\cdot}$ 6H2O와 Capping agent으로의 역할을 위해 PEI와 OH-source 공급을 위한 Ammonium chloride를 첨가하여 합성하였고, 그에 따른 ZnO nanowire의 morphology 및 aspect ratio를 조절하고자 하였다. 마지막으로 ZnO 나노와이어의 구조적, 광학적 특성 평가를 하기위해 XRD, FE-SEM, PL 등을 이용하여 측정 하였고, 향후 나노발전기, 태양전지 등 여러 광학기기 등에 전극재료로서 응용 가능성에 대해 알아보고자 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.173-173
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• 2003

Nanowire와 nanorod 같은 1차원의 반도체 재료는 디멘젼과 크기와 물리적 특성과의 관계 등을 연구하는데 중요한 역할을 하며 laser ablation, arc discharge, chemical vapor depostion, vapor phase transport Process와 solution등의 방법으로 성공적으로 합성되었다. ZnO 는 3.37eV의 넓은 밴드갭과 다른 넓은 밴드갭 재료에 비해 높은 exciton bindng energy (60meV)를 가지며 UV LED, laser diode에 적용하기 유리하고 최근 디스플레나 나노 광전소자로서의 가능성 이 대두되면서 최근 이에 관한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 열적탄소환원법(carbothermal reduction process)으로 ZnO와 graphite 분말을 1:1 중량비로 혼합한 분말을 90$0^{\circ}C$, 100$0^{\circ}C$에서 air 분위기에서 20분간 반응 후 로 내에서 냉각 하였다. 직경 이 50nm-1000nm, 길이가 수 미크론인 내부 결함이 전혀 없는 육각형 단결정의 nanowire가 합성되었고 XRD, FE-SEM과 TEM으로 조성 및 형상, 내부구조를 분석하였다. 합성된 ZnO nanowire는 직경 이 변하는 부분에서 성장방향으로의 계단을 형성하였고 이는 layer by layer 방법으로 nanowire가 성장한다는 것을 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.432-432
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• 2009

본 연구에서는 HW-PLD(Hot-walled Pulsed Laser Deposition) 법을 이용하여 ZnO 나노와이어를 $Al_2O_3$ 기판 위에 성장하였다. 성장된 ZnO 나노와이어는 SEM, XRD, PL 분석을 통하여 구조적 특성을 확인하였으며, 성장된 나노와이어를 photolithography 공정을 통하여 FET(Field Effect Transistor)소자를 제작하였다. 제작된 소자의 I-V 특성 측정 결과 Ti/Au 전극과 ZnO nanowire 채널 간에 ohmic 접합이 형성된 것을 확인하였으며 게이트 전압의 증가에 따라 소스와 드레인 사이의 전류가 증가하는 전형적인 n-type FET소자 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2011.06a
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• pp.581-582
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• 2011

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.99-99
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• 2009

차세대 대체에너지로서 유기태양전지는 저비용, flexible한 장점이 있다. 그러나 에너지 효율이 상대적으로 낮아 고효율 유기태양전지 개발이 필요하다. 이 문제를 개선하기위해 본 실험에서는 전기화학적인 방법으로 ZnO 나노구조체 (nanowire, film)를 ITO위에 전착하였다. ZnO 나노구조체는 Poly(3-hexylthiophene)(P3HT):[6,6]-Phnyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM)에서 엑시톤된 전자와 홀의 charge collector와 electron path way로서 사용되었다. 유/무기 하이브리드 태양전지의 구조는 Ag/P3HT:PCBM/(A)/ITO로 사용하였으며 (A)는 (1) ZnO nanowire/ZnO film (2)ZnO nanowire (3)ZnO film으로, 각각의 효율을 측정하였다. 생성된 ZnO 나노구조를 FE-SEM, XRD, TEM, UV/vis로 분석하였고 AM1.5G SUN을 기준으로 하여 Solar simulator로 효율을 측정하였다. 측정결과 Jsc값의 증가를 효율이 향상됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.422-422
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• 2008

본 연구에서, 금 촉매가 4nm 증착된 GaN/$Al_2O_3$ 기판위에 nanowire와 nanowall과 같은 ZnO 나노구조물을 화학기상증착법을 이용하여 합성시켰다. 합성된 ZnO 나노구조물의 형상은 성장시간과 성장온도 조작을 통하여 제어하였다. 합성된 ZnO 나노구조물의 협상을 관찰하기 위해, 전계방출 주사전자현미경을 측정하였다. ZnO 나노구조물은 성장 온도가 $1000^{\circ}C$에서 $1100^{\circ}C$로 증가함에 따라 불균일한 막, nanowire, nanowall 형태로 형상이 점차적으로 변하였으며, 또한 각각의 성장온도에서 성장 시간이 증가함에 따라 나노와이어의 성장이 두드러지게 나타났다. 또한 합성된 ZnO 나노구조물의 결정성과 광학특성을 X-ray diffraction pattern과 상온 photoluminescence spectrum을 이용하여 각각 분석하였다. 이룰 통하여 합성된 ZnO 나노구조물은 wurzite 결정구조를 가지며, 380nm 영역에서 near band edge emission 에 의한 발광 peak와 500~550nm 영역에서 deep level emission에 의한 발광 peak이 나타나는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.41 no.1
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• pp.12-15
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• 2008

The zinc oxide(ZnO) nanowires were deposited on Si(001) substrates by thermal chemical vapour deposition without any catalysts. SEM data suggested that the grown nanostructures were the well-aligned ZnO single crystals with preferential orientation. Back-gate ZnO nanowire field effect transistors(FET) were successfully fabricated using a photolithography process. The fabricated nanowire FET exhibits good contact between the ZnO nonowire and Au metal electrodes. Based on I-V characteristics it was found out that the ZnO nanowire revealed a characteristic of n-type field effect transistor. The drain current increases with increasing drain voltage, and the slopes of the $I_{ds}-V_{ds}$ curves are dependent on the gate voltage.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.20-20
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• 2007

Nanowire-based field-effect transistors (FETs) decorated with nanoparticles have been greatly paid attention as nonvolatile memory devices of next generation due to their excellent transportation ability of charge carriers in the channel and outstanding capability of charge trapping in the floating gate. In this work, top-gate single ZnO nanowire-based FETs with and without Au nanoparticles were fabricated and their memory effects were characterized. Using thermal evaporation and rapid thermal annealing processes, Au nanoparticles were formed on an $Al_2O_3$ layer which was semi cylindrically coated on a single ZnO nanowire. The family of $I_{DS}-V_{GS}$ curves for the double sweep of the gate voltage at $V_{DS}$ = 1 V was obtained. The device decorated with nanoparticles shows giant hysterisis loops with ${\Delta}V_{th}$ = 2 V, indicating a significant charge storage effect. Note that the hysterisis loops are clockwise which result from the tunneling of the charge carriers from the nanowire into the nanoparticles. On the other hand, the device without nanoparticles shows a negligible countclockwise hysterisis loop which reveals that the influence of oxide trap charges or mobile ions is negligible. Therefore, the charge storage effect mainly comes from the nanoparticles decorated on the nanowire, which obviously demonstrates that the top-gate single ZnO nanowire-based FETs decorated with Au nanoparticles are the good candidate for the application in the nonvolatile memory devices of next generation.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.121-121
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• 2008

We propose a novel nanomaterial-based pn diode which constructed with an n-type ZnO nanowire (NW) and a p-type HgTe nanoparticle (NP) thin film. The photo current characteristics of a ZnO NW, a HgTe NP thin film and pn diode constructed with a ZnO NW and a HgTe NP thin film were investigated under illumination of the 325 nm and 633 nm wavelength light. The conductivities of a ZnO NW exposed to the 325 nm and 633 nm wavelength light increased, while the photocurrents taken from the HgTe NP thin film was very close to the dark currents. Moreover, The pn diode exhibited the rectifying characteristics of the dark current and of the photocurrent excited by the 633 nm wavelength light. In contrast, the ohmic characteristics for the photocurrent were observed due to the junction barrier lowering in the conduction band of the ZnO nanowire under the illumination of the 325 nm wavelength light.