• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.377-383
• /
• 2009

Aluminum-doped zinc oxide (AZO) thin films were deposited on sapphire substrate by using radio-frequency magnetron sputtering and were performed in the temperature range of $600-900^{\circ}C$ by rapid thermal annealing (RTA). The crystallographic structure and the surface morphology were investigated by using X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The crystallinity of the films was improved with increasing the annealing temperature and the average size of crystalline grains was found to be 50 nm. All the thin films showed an average transmittance of 92% in the wavelength range of 400-1100 nm. As the annealing temperature was increased, the bandgap energy was decreased and the violet photoluminescence (PL) signal at 400 nm replaced the ultraviolet PL signal. The electrical properties of the thin films showed a significant dependence on the annealing temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2001.07a
• /
• pp.570-573
• /
• 2001

In this paper, GaN films have been grown on SiO$_2$/Si(100) substrates by RF magnetron sputtering. To obtain high quality GaN films, we used ZnO buffer layer and modified the process conditions. The charateristics of GaN films on RF power, substrate temperature and Ar/N$_2$gas ratio have been investigated by Auger electron spectroscopy and X-ray diffraction analysis. At RF power 150W, substrate temperature 500 $^{\circ}C$ and Ar/N$_2$=1:2 gas ratio, we could grow high quality GaN films. Through the atomic force microscope and photoluminescence analysises, it was observed that the crystallization of GaN films was improved with increasing annealing temperature and the optimal crystallization of GaN films was found at 1100 $^{\circ}C$ annealing temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2001.07a
• /
• pp.67-67
• /
• 2001

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.04b
• /
• pp.68-71
• /
• 2004

본 연구는 싱크로트론 방사광의 단색광 (monobeam)을 이용한 영상을 획득하였다. 영상센서로서 CMOS를 사용하였으며 센서 앞단에는 형광체 (phosphor)를 이용하여 방사광에 대한 빛의 신호로서 영상을 획득하였다. 사용된 싱크로트론 방사광의 beam size는 $5mm{\times}2mm$ 이며 ion chamber를 통한 beam intensity 는 $10{\times}10^{-7}$이다. 형광체는 각각 ZnS(Cu:Al), ZnS(Ag,Al), $BiTiO_3$, $Y_2O_2S(Tb)$로서 4가지를 사용하였으며 여기에 사용된 형광체는 기계식 스크린 프린팅 (Screen Printing) 방식으로 직접 제조하였다. 두께는 모두 동일하게 $10{\mu}m$이며 각각에 대한 PL(Photoluminescence)을 측정하여 분석하였다. object로는 물고기와 20linepair를 사용하였으며 CMOS센서를 이용하여 각각의 phosphor에 대하여 영상을 획득하였다. 영상의 평가는 20line pair 영상의 MTF를 이용하였다. 각각의 형광체에 대한 MTF는 5 lp/mm 에서는 0.5650, 0.2150, 0.7890, 0.3840 이며 10 lp/mm 은 0.4500, 0.0900, 0.2510, 0.1500이고 15 lp/mm 는 0.1900, 0.0300, 0.1430, 0.0500이며 마지막으로 20 lp/mm 은 0.0810, 0.004, 0.0500, 0.0320의 MTF 값을 나타내었다. $10{\mu}m$ 두께에 대하여 ZnS(Cu:Al)이 가장 좋은 MTF의 값을 나타내었다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.49-54
• /
• 2000

The new green $Al_3GdB_4O_{12}:Tb^{3+} and red Al_3GdB_4O_{12}:Eu_{3+}$ phosphors were synthesized and then characterized their optical properties for PDP application. And also the photoluminescence properties of these phosphors were compared with the commercial green $Zn_2SiO_4:Mn^{2+} and (Y,Gd)BO_3: Eu^{3+}$ red PDP phosphors. The phosphors were synthesized by solid state reaction at 115$0^{\circ}C$ for 4hr. It was found that the emitting brightness of $Al_3GdB_4O_{12}:Tb^{3+}$(15mol%) green phosphor under 147nm excitation was higher than that of commercial $Zn_2SiO_4: Mn^{2+}$ green PDP phosphor. However, the color coordinate of this new green phosphor was inferior to the commercial one. On the other hand, the emitting intensity of $Al_3GdB_4O_{12}:Eu^{3+}$(15mol%) red phosphor was smaller than the $commercial(Y,Gd)BO_3: Eu^{3+}$ red one, but the CIE coordinate was slightly improved. The excitation spectrum showed that $Al_3GdB_4O_{12}$ phosphors had a strong excitation band at $\lambda=160nm$ associated with the host absorption. And the photoluminance excitation (PLE) intensity in VUV range for $Al_3GdB_4O_{12}:Tb^{3+}$ green phosphor was higher than that of $Zn_2SiO_4: Mn^{2+}$, but the PLE intensity of $Al_3GdB_4O_{12}:Eu^{3+}$ red phosphor was smaller than $(Y,Gd)BO_3: Eu^{3+}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.429-429
• /
• 2016

Organolead halide perovskite have attracted much attention over the past three years as the third generation photovoltaic due to simple fabrication process via solution process and their great photovoltaic properties. Many structures such as mesoporous scaffold, planar heterojunction or 1-D TiO2 or ZnO nanorod array structures have been studied to enhance performances. And the photovoltaic performances and carrier transport properties were studied depending on the cell structures and shape of perovskite film. For example, the perovskite cell based on TiO2/ZnO nanorod electron transport materials showed higher electron mobility than the mesoporous structured semiconductor layer due to 1-D direct pathway for electron transport. However, the reason for enhanced performance was not fully understood whether either the shape of perovskite or the structure of TiO2/ZnO nanorod scaffold play a dominant role. In this regard, for a clear understanding of the shape/structure of perovskite layer, we applied anodized aluminum oxide material which is good candidate as the inactive scaffold that does not influence the charge transport. We fabricated vertical one dimensional (1-D) nanostructured methylammonium lead mixed halide perovskite (CH3NH3PbI3-xClx) solar cell by infiltrating perovskite in the pore of anodized aluminum oxide (AAO). AAO template, one of the common nanostructured materials with one dimensional pore and controllable pore diameters, was successfully fabricated by anodizing and widening of the thermally evaporated Al film on the compact TiO2 layer. Using AAO as a scaffold for perovskite, we obtained 1-D shaped perovskite absorber, and over 15% photo conversion efficiency was obtained. I-V measurement, photoluminescence, impedance, and time-limited current collection were performed to determine vertically arrayed 1-D perovskite solar cells shaped in comparison with planar heterojunction and mesoporous alumina structured solar cells. Our findings lead to reveal the influence of the shape of perovskite layer on photoelectrical properties.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.3 no.2
• /
• pp.121-130
• /
• 1993

The GaP crystals were grown by synthesis solute diffusion method and its properties were investigated. High quality single crystals were obtained by pull-down the crystal growing ampoule with velocity of 1.75mm/day. Etch pits density along vertical direction of ingot was increased from 3.8 ${\times}{10^4}$c$m^{-2}$ of the first freeze to 2.3 ${\times}{10^5}$c$m^2$ of the last freeze part. The carrier concentration and mobilities at room temperature were measured to 197.49cc$m^2$/V.sec and 6.75 ${\times}{10^{15}}$c$m^{-3]$, respectively. The temperature dependence of optical energy gap was empirically fitted to $E_g$(T)=[2.3383-(6.082${\times}{10^{-4}}$)$T^2$/(373. 096+TJeV. Photoluminescence spectra measured at low temperature were consist with sharp line-spectra near band-gap energy due to bound-exciton and phonon participation in band edge recombination process. Zn-diffusion depth in GaP was increased with square root of diffusion time and temperature dependence of diffusion coefficient was D(Tl = 3.2 ${\times}{10^3}$exp( - 3.486/$k_{\theta}$T)c$m^2$/sec. Electroluminescence spectra of p-n GaP homojunction diode are consisted with emission at 630nm due to recombination of donor in Zn-O complex center with shallow acceptors and near band edge emission at 550nm. Photon emission at current injection level of lower than 100m A was due to the band-filling mechanism.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.104-104
• /
• 2010

현재 디스플레이 시장은 급변하게 변화하고 있다. 특히, 비정질 실리콘의 경우 디스플레이의 채널층으로 주로 상용화되어 왔다. 비정질 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 제작의 경제성 및 균일성을 가지고 있어서 널리 상용화되고 있다. 하지만 비정질 실리콘의 경우 낮은 전자 이동도(< $1\;cm^2/Vs$)로 인하여 디스플레이의 대면적화에 부적합하며, 광학적으로 불투명한 특성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이의 응용에 불리한 점이 있다. 이런 문제점의 대안으로 현재 국내외 여러 연구 그룹에서 산화물 기반의 반도체를 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용하려는 연구가 진행중이다. 산화물 기반의 반도체는 밴드갭이 넓어서 광학적으로 투명하고, 상온에서 증착이 가능하며, 비정질 실리콘에 비해 월등히 우수한 이동도를 가짐으로 디스플레이의 대면적화에 유리하다. 특히 Zinc Oxide, Tin Oxide, Titanum Oxide등의 산화물이 연구되고 있으며, indium이나 aluminum등을 첨가하여 전기적인 특성을 향상시키려는 노력을 보이고 있다. Tin oxide의 경우 천연적으로 풍부한 자원이며, 낮은 가격이 큰 이점으로 작용을 한다. 또한, $SnO_2$의 경우 ITO나 ZnO 열적으로 화학적 과정에서 더 안정하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 $SnO_2$ 기반의 박막 트랜지스터를 DC magnetron sputtering를 이용하여 상온에서 제작을 하였다. 일반적으로, $SnO_2$의 경우 증착 과정에서 산소 분압 조절과 oxygen vacancy 조절를 통하여 박막의 전도성을 조절할 수 있다. 이렇게 제작된 $SnO_2$의 박막을 High-resolution X-ray diffractometer, photoluminescence spectra, Hall effect measurement를 이용하여 전기적 및 광학적 특성을 알 수 있다. 그리고 후열처리 통하여 박막의 전기적 특성 변화를 확인하였다. gate insulator의 처리를 통하여 thin film의 interface의 trap density를 감소시킴으로써 소자의 성능 향상을 시도하였다. 그리고 semiconductor analyzer로 소자의 출력 특성 및 전이 특성을 평가하였다. 그리고 Temperature, Bias Temperature stability, 경시변화 등의 다양한 조건에서의 안정성을 평가하여 안정성이 확보된다면 비정질 실리콘을 대체할 유력한 후보 중의 하나가 될 것이라고 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.241-242
• /
• 2012

산화아연 씨앗층을 졸-겔 스핀코팅법으로 석영기판위에 증착시킨 후, 수열합성법을 이용하여 갈륨의 양을 0에서 2.0 at.% 으로 변화를 주어 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대를 성장하였다. 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대의 구조적 광학적 특성을 조사하기 위해 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), 그리고 ultraviolet-visible spectroscopy를 이용하였다. 일정한 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대는 육각형형태로 성장하였다. XRD 데이터로부터, 산화아연과 갈륨이 도핑된 산화아연 나노막대의 스트레스는 각각 -0.022 (0 at.%), 0.097 (0.5 at.%), 0.165 (1.0 at.%), 0.177 (1.5 at.%), 0.182 GPa (2.0 at.%) 였다. PL 스펙트라에서 얻어진 반가폭(The full width at half maximum)은 갈륨의 양이 0에서 2.0 at.%로 증가함에 따라 127에서 171 meV로 증가하였다. Urbach 에너지는 68 (0 at.%), 97 (0.5 at.%), 108 (1.0 at.%), 104 (1.5 at.%), 127 meV (2.0 at.%)였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.243-244
• /
• 2012

산화아연 나노구조를 금을 금속촉매로 사용하여 실리콘 기판위에 기상이동법으로 성장하였다. 성장할 때 소스(source)와 기판 사이의 거리는 5에서 50 mm로 변화를 주며 아르곤과 산소 분위기에서 $900^{\circ}C$로 성장하였다. 산화아연 나노구조의 구조적 및 광학적 특성을 조사하기 위해 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), 그리고 photoluminescence (PL)를 이용하였다. 산화아연 나노구조는 나노선과 나노입자의 형태로 성장하였다. 산화아연 나노구조의 광학적 특성은 소스와 기판사이의 거리가 가까울수록 향상되었다. 특히, 소스와 기판사이의 거리가 5 mm 일 때, 산화아연 나노선이 관찰되었으며 XRD 와 PL 분석에서 나타난 반가폭 (full width at half maximum)은 $0.061^{\circ}$ 와 96 meV로써 가장 작았다. 산화아연 나노선은 산화아연 나노입자와 비교하여, 결정성 및 광학적 특성이 우수하였다.