• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.233-244
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• 2004

ZnO epilayer were synthesized by the pulesd laser deposition(PLD) process on $Al_2O_3$ substrate after irradiating the surface of the ZnO sintered pellet by the ArF(193nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire ($Al_2O_3$)substrate at a temperature of $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayer was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measured with Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}10^{16}\;cm^{-3}$ and $299\;{\textrm}cm^2/V.s$ at 293K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)\;=\;3.3973\;eV\;-\;(2.69{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T+463K)$. After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10K. The native defects of $V_{zn},\;Vo,\;Zn_{int},\;and\;O_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. In addition, we concluded that the heat-treatment in the oxygen atmosphere converted ZnO thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that vacuum in $ZnO/Al_2O_3$ did not form the native defects because vacuum in ZnO thin films existed in the form of stable bonds.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.58-65
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• 2010

먼저 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 사파이어 기판 위에 AlN 박막을 증착하였다. AlN 공급원으로는 분말소결된 AlN 타겟을 적용하였다. 플라즈마 파워를 50에서 110 W로 증가시켰을 때 AlN 층의 두께는 선형적으로 증가하였다. 그러나 동작압력을 3에서 10 mTorr로 증가시켰을 때는 동작기체인 아르곤 양이 증가함에 따라 AlN 타겟으로부터 스퍼터링되어 나온 AlN 입자들의 평균자유행정의 거리가 감소하기 때문에 AlN 층의 두께는 약간 감소하였다. 질소 기체를 아르곤과 섞어주었을 때는 질소의 낮은 스퍼터링 효율에 의해서 AlN의 두께는 크게 감소하였다. 다음으로는 ZnO 형판 위에 AlN를 증착하였다. 그러나 700도 이상의 열처리에 의해서 AlN와 ZnO의 계면이 약간 분리되어 계면의 열적 안정성이 낮다는 결과를 얻었다. 게다가 스퍼터링으로 증착한 AlN 박막의 나쁜 결정성으로 인하여 700도에서 MOCVD의 반응기 기체인 수소와 암모니아에 의해서 AlN 밑의 ZnO 층이 분해되는 현상도 관찰하였다. 그리고 900도 이상에서는 ZnO가 완전히 분해되어 AlN 박막이 완전히 분리되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.466.2-466.2
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• 2014

The Quantum dot (QD) solar cells have been under active research due to their high light harvesting efficiencies and low fabrication cost. In spite of these advantages, there have been some problems on the charge collection due to the limitation of the diffusion length. The modification of advanced nanostructure is capable of solving the charge collection problem by increasing diffusion length of electron. One dimensional nanomaterials such as nanorods, nanowires, and nanotubes may enhance charge collection efficiency in QD solar cells. In this study, we synthesized $TiO_2$ anatase nanorod arrays with length of 200 nm by two-step sol-gel method. The morphology and crystal structure for the nanorod were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). The anatase nanorods are single-crystalline and possess preferred orientation along with (001) direction. The photovoltaic properties for the heterojunction structure QD solar cells based on the anatase nanorod were also characterized. Compared with conventional $TiO_2$ nanoparticle based QD solar cells, these nanostructure solar cells exhibited better charge collection properties due to long life time measured by transient open circuit studies. Our findings demonstrate that the single crystalline anatase nanorod arrays are promising charge transport semiconductors for heterojunction QD solar cells.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.334-338
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• 2013

In this study, $BaTiO_3$ thin films were grown by RF-magnetron sputtering, and the effects of the thin film thickness on the structural characteristics of $BaTiO_3$ thin films were systematically investigated. Instead of the oxide substrates generally used for the growth of $BaTiO_3$ thin films, p-Si substrates which are widely used in the current semiconductor processing, were used in this study in order to pursue high efficiency in device integration processing. For the crystallization of the grown thin films, annealing was carried out in air, and the annealing temperature was varied from $700^{\circ}C$. The changed thickness was within 200 nm~1200 nm. The XRD results showed that the best crystal quality was obtained for ample thicknesses 700 nm~1200 nm. The SEM analysis revealed that Si/$BaTiO_3$ are good quality interface characteristics within 300 nm when observed thickness. And surface roughness observed of $BaTiO_3$ thin films from AFM measurement are good quality surface characteristics within 300 nm. Depth-profiling analysis through GDS (glow discharge spectrometer) showed that the stoichiometric composition could be maintained. The results obtained in this study clearly revealed $BaTiO_3$ thin films grown on a p-Si substrate such as thin film thickness. The optimum thickness was 300 nm, the thin film was found to have the characteristics of thin film with good electrical properties.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.467-475
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• 2004

ZnO epilayer were synthesized by the pulsed laser deposition(PLD) process on $Al_2$ $O_3$substrate after irradiating the surface of the ZnO sintered pellet by the ArF(193 nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire(A $l_2$ $O_3$) substrate at a temperature of 400 $^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayer was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of ZnO epilayer measured with Hall effect by van der Pauw method are 8.27${\times}$$10^{16}$$cm^{-3}$ and 299 $\textrm{cm}^2$/Vㆍs at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_{g}$(T)= 3.3973 eV - (2.69 ${\times}$ 10$_{-4}$ eV/K) $T^2$(T＋463k). After the as-grown ZnO epilayer was annealed in Zn atmospheres, oxygen and vaccum the origin of point defects of ZnO atmospheres has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of $V_{Zn}$ , $V_{o}$ , Z $n_{int}$, and $O_{int}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or accepters type. In addition, we concluded that the heat-treatment in the oxygen atmosphere converted ZnO thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that vacuum in ZnO/A $l_2$ $O_3$did not form the native defects because vacuum in ZnO thin films existed in the form of stable bonds.s.s.s.

• 한국진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.130-135
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• 2003

최근, poly-Si 박막은 저가의 박막소자응용을 위하여 사용되어 왔다. 그러나, 유리기판 위에서 일반적인 고상결정화(SPC) 방식으로 poly-Si 박막을 얻기는 불가능하다. 이러한 단점 때문에 유리와 같은 저가기판 위에 poly-Si을 결정화하는 연구가 최근 다양하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 급속열처리(RTA)를 이용하여 유연한 기판인 몰리브덴 기판 위에서 a-Si:H를 성장시킨 후 고온결정화에 대한 연구를 진행하였다 고온결정화된 poly-Si 박막은 150$\mu\textrm{m}$ 두께의 몰리브덴 기판 위에 성장되었으며 결정화 온도는 고 진공하에서 $750^{\circ}C$~$1050^{\circ}C$ 사이에서 결정화된 시료에 대하여 결정화도, 결정화 면방향, 표면구조 및 전기적 특성이 조사되었다. 결정화온도 $1050^{\circ}C$에서 3분간 결정화된 시료의 결정화도는 92%를 나타내고 있었다. 결정화된 poly-Si 박막으로 제작된 TFT 소자로부터 전계효과 이동도 67 $\textrm{cm}^2$/Vs을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.400-405
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• 2000

유기금속 소스의 농도를 연속적으로 in-situ 측정이 가능한 EPISON ultrasonic monitor를 이용하여 TMIn(trimethly-indium)의 소스 고갈이 InGaAs, InGaAsP bulk 에피층과 1.55 $mu extrm{m}$ InGaAs/InGaAsP SMQW (strained multi-quantum well)에 미치는 영향을 조사하였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스는 사용량이 80%에서 급격하게 소스 고갈 현상을 보였다. TMIn 소스 고갈에 의한 에피층의 특성 변화를 조사한 결과, bulk 에피층의 경우에는 소스가 고갈 되기 전에 성장한 에피층과 비교하여 DCXRD(double crystal X-ray diffractometry) spectrum에서 피크 분리가 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였으며 relative FWHM은 약 2배 가량 증가하는 것을 보였다. SMQW 구조에서는 bulk 에피층과는 달리, PL 중심파장에서도 약 40 nm 정도 단파장쪽으로 이동하였으며, 피크 분리는 약 300 arcsec정도 Ga-rich 방향으로 이동하였다. 하지만, EPISON의 closed loop 기능을 사용할 경우에는 TMIn 소스 사용량이 95%에서도 피크 분리가 $\pm$100 arcsec이내의 재현성 있는 에피층 성장이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제9권4호
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• pp.406-410
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• 2000

Hot-wall epitaxy 방법으로 GaAs (100) 기판 위에 9 $\mu\textrm{m}$의 CdTe (111)을 완충층으로 성장하고 그 위에 in-situ로 $Hg_{1-x}Cd_x$/Te (MCT)박막을 성장하였다. 성장된 MCT박막의 2결정 x-선 요동곡선의 반치폭 값은 125 arcsec이었으며 표면 형상의 roughness는 10 nm의 작고 깨끗한 면을 나타내었다. 성장된 MCT 박막에 대한 광전류 측정으로부터 최대 peak 파장과 cut off 파장은 각각 1.1050 $\mu\textrm{m}$ (1.1220 eV)와 1.2632 $\mu\textrm{m}$ (0.9815 eV)임을 알았다 이 peak 파장은 광전도체의 intrinsic transition에 기인한 band gap에 대응하는 봉우리이다. 이로부터 MCT 박막은 1.0 $\mu\textrm{m}$에서 1.6 $\mu\textrm{m}$의 근적외선 파장 영역을 감지할 수 있는 광전도체용 검출기로 쓰일 수 있음을 알았다.

• 한국진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.166-170
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• 2002

$BaTiO_3$(BTO)/$SrTiO_3$(STO) 산화물 인공 초격자가 MgO(100) 단결정 기판위에 Pulsed laser deposition(PLD)법으로 증착되었다. 다층구조에서 BTO/STO 층의 적층 주기는 $BTO_{1\;unit\; cell}/STO_{1\;unit\; cell}$에서 $BTO_{125\;unit\; cell}/STO_{125 \;unit \;cell}$ 두께로 변화시켰고 초격자 전체 두께는 100 m으로 고정시켰다. X-ray 회절 결과는 다양한 주기의 BTO/STO 산화물 박막에서 초격자의 특성을 보였고 투과형 전자 현미경을 통해서 BTO와 STO의 두 층간의 계면에서 상호확산이 일어나지 않고 초격자가 잘 성장된 것을 확인하였다. 초격자의 유전율은 임계 두께 내에서 적층주기가 감소함에 따라 증가하였다. 이러한 초격자의 유전율은 낮은 주기 즉 $BTO_{2\;unit\; cell}/STO_{2\;unit\; cell}$ 주기에서 1230으로 높게 나왔으며 이러한 원인은 격자 변형(c/a ratio)에 기여된 것으로 분석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.168-168
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• 2010

Transparent conduction oxides (TCOs) films is extensively reported for optoelectronic devices application such as touch panels, solar cells, liquid crystal displays (LCDs), and organic light emitting diodes(OLEDs). Among the many TCO film, indium tin oxide(ITO) is in great demand due to the growth of flat panel display industry. However, indium is not only high cost but also its deposits dwindling. Therefore, many studies are being done on the transparent conductive oxides(TCOs). We fabricated a target of IZTO(In2O3:ZnO:SnO2=70:15:15 wt.%) reduced indium. Then, IZTO thin films were deposited on glass substrates by pulsed DC magnetron sputtering with various oxygen flow ratio. The substrate temperature was fixed at the room temperature. We investigated the electrical, optical, structural properties of IZTO thin films. The electrical properties of IZTO thin films were dependent on the oxygen partial pressure. As a result, the most excellent properties of IZTO thin films were obtained at the 3% of oxygen flow rate with the low resistivity of $7.236{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. And also the optical properties of IZTO thin films were shown the good transmittance over 80%. These IZTO thin films were used to fabricated organic light emitting diodes(OLEDs) as anode and the device performances studied. The OLED with an IZTO anode deposited at optimized deposition condition showed good brightness properties. Therefore, IZTO has utility value of TCO electrode although it reduced indium and we expect it is possible for the IZTO to apply to flexible display due to the low processing temperature.