• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.138-143
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• 2022

We analyzed the influence of post-annealing on Ga₂O₃/n-type 4H-SiC heterojunction diode. Gallium oxide (Ga₂O₃) thin films were deposited by radio frequency (RF) sputtering. Post-deposition annealing at 950℃ in an Oxygen atmosphere was performed. The material properties of Ga₂O₃ and the electrical properties of the diodes were investigated. Atomic Force Microscopy (AFM), X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscope (SEM) images show a significant increase in the roughness and crystallinity of the O₂-annealed films. After Oxygen annealing X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) shows that the atomic ratio of oxygen increases which is related to a decrease in oxygen vacancy within the Ga₂O₃ film. The O₂-annealed diodes exhibited higher on-current and lower leakage current. Moreover, the ideality factor, barrier height, and thermal activation energy were derived from the current-voltage curve by increasing the temperature from 298 - 434K.

• 한국자기학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-73
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• 2000

6개의 타겟을 가진 직류 마그네트론 방식을 이용하여 스파터링 전력 및 압력을 변화시켜 Si/Ta(50 $\AA$)NiFe(60 $\AA$)/CoFe(20 $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(40 $\AA$)/FeMn(150 $\AA$)Ta(50 $\AA$) 스핀 밸브 박막을 제조하여 교환자기이방성 및 자기적 특성을 조사하였다. FeMn 층의 증착시 스파터링 전력을 증가시킴으로써 교환이방성을 증가시킬 수 있었으며, X-선 회절 실험결과 스파터링 전력 증가에 따른 교환이방성의 증가는 FeMn (111)면의 우선성장 발달에 기인하는 것으로 판단되었다. 강자성상을 사이에 두고 있는 Cu의 스파터링 압력을 1-5 mTorr 증가시 교환이방성이 급격히 감소하며, 자기저항비 및 자장민감도도 감소하였다. Si/Ta/NiFe/CoFe/Cu(t), 30 W/CoFe, 100 W/FeMn, 100 W/Ta 스핀 밸브에서 Cu 두께를 22-38 $\AA$까지 변화시켜 자기저항비를 조사한 결과 Cu의 두께가 22 $\AA$일 때 자기저항비 6.5%까지 얻을 수 있었으며, Cu 두께를 감소시켜 교환이방성을 증가시킬 수 있었다. 이와 같은 Cu 두께 감소에 따른 교환이방성의 증가는 FM-AFM 스핀-스핀 상호작용에 의하여 설명하였다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.262-266
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• 2007

연구에서는 칼슘포스페이트(CP) 박막형성에 있어서 마그네슘 이온의 존재가 박막의 물리화학적 그리고 생물학적 특성에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 실험에서는 5 종류의 다른 표면을 사용하였으며, 배양접시(CTL)와 마그네슘이 존재하지 않는 상태에서 제조한 CP박막(CaP)을 비교군으로 사용하였다. 나머지 3개 종류의 박막은 마그네슘 농도가 다른 조건에서 형성하여 사용하였다. 마그네슘의 농도 0.1, 1 그리고 10 mM 조건에서 형성된 박막을 각각 CaPL, CaPM, 그리고 CaPH로 지정하였다. 제조된 CP박막들의 표면형태를 scanning electron microscopy (SEM)으로 관찰한 결과, 마그네슘의 존재가 박막의 다공성을 감소시키는 등의 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 CP박막의 결정성을 분석하기 위해 X-ray diffraction (XRD)로 분석한 결과, 제조된 박막들은 무결정성 구조를 갖는 것으로 나타났다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석을 통해 형성된 박막은 칼슘, 인, 그리고 마그네슘으로 구성되어 있음을 확인하였다. 제조된 박막에 대한 세포부착실험에서 사용한 마그네슘의 농도가 높을수록 세포부착이 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 마그네슘 농도증가에 따라 세포증식이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과는 마그네슘이 존재 하에 CP박막의 생체적합성이 향상될 수 있음을 제시한다.

• 한국진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.141-146
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• 2009

rf magnetron sputtering 법을 이용하여 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 buffer layer인 $TiO_2$ 층을 증착한 후 PLZT 강유전체 박막을 증착하였다. PLZT 박막 증착 시 가스 분압비가 박막의 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 Ar/$O_2$ 분압비를 각각 27/1.5 sccm, 23/5.5 sccm, 21/7.5 sccm, 19/9.5 sccm로 변화시키면서 박막을 증착하였다. 이들 박막의 구조적인 특성을 분석하기 위해 X-선 회절법을 사용하였으며 FE-SEM을 이용하여 입자상을 관찰하였다. 또한 박막의 유전특성을 분석하기 위해 Precision LC를 이용하여 이력곡선, 잔류분극, 누설전류를 측정하였다. 산소 분압이 높아질수록 박막의 결정성 및 치밀성이 저하되었으며, (110) 방향에서 (111) 방향으로 우선배향성이 변화하는 것을 확인하였다. 산소 분압비의 변화는 박막 표면 및 강유전 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제20권4호
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• pp.175-180
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• 2010

Transparent conducting oxide (TCO) films are widely used for optoelectronic applications. Among TCO materials, zinc oxide (ZnO) has been studied extensively for its high optical transmission and electrical conduction. In this study, the effects of $O_2$ plasma pretreatment on the properties of Ga-doped ZnO films (GZO) on polyethylene naphthalate (PEN) substrate were studied. The $O_2$ plasma pretreatment process was used instead of conventional oxide buffer layers. The $O_2$ plasma treatment process has several merits compared with the oxide buffer layer treatment, especially on a mass production scale. In this process, an additional sputtering system for oxide composition is not needed and the plasma treatment process is easily adopted as an in-line process. GZO films were fabricated by RF magnetron sputtering process. To improve surface energy and adhesion between the PEN substrate and the GZO film, the $O_2$ plasma pre-treatment process was used prior to GZO sputtering. As the RF power and the treatment time increased, the contact angle decreased and the RMS surface roughness increased significantly. It is believed that the surface energy and adhesive force of the polymer surfaces increased with the $O_2$ plasma treatment and that the crystallinity and grain size of the GZO films increased. When the RF power was 100W and the treatment time was 120 sec in the $O_2$ plasma pretreatment process, the resistivity of the GZO films on the PEN substrate was $1.05\;{\times}\;10^{-3}{\Omega}-cm$, which is an appropriate range for most optoelectronic applications.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.1127-1134
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• 2000

RF magnetron reactive sputtering 법으로 $RuO_2$ 박막을 제작하여, O2/(Ar+O2) 비와 기판온도에 따른 박막의 결정화 특성, 미세구조, 표면거칠기, 전기적 비저항을 조사하였다. O2/(Ar+O2) 비가 감소하고 기판온도가 증가함에 따라 $RuO_2$ 박막은 (110) 면에서 (101) 면으로 우선배향방향이 변하였다. O2/(Ar+O2) 비가20% 에서 50% 로 증가함에 따라, $RuO_2$박막의 표면거칠기는 2.38nm 에서 7.81nm로, 비저항은 $103.6 \mu\Omega-cm\; 에서\; 227 \mu\Omega-cm$로 증가하는 추세를 나타내는 반면에, 증착속도는 47nm/min에서 17nm/min 로 감소하였다. 기판온도가 상온에서 $500^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 비저항은 $210.4\mu\Omega-cm\; 에서\; 93.7\mu\Omega-cm$로 감소하였고, 표면거칠기는$300^{\circ}C$ 에서 증착한 박막이 2.3nm 로 가장 우수하였다. 열처리 온도가$400^{\circ}C$에서$650^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 비저항은 $RuO_2$ 박막의 결정성 향상으로 인해 감소하였다. 이들 결과로부터 02/(Ar+02) 비 20%, 기판온도 loot 에서 증착한 $RuO_2$ 박막의 표면거칠기 및 비저항 특성이 가장 우수하여 강유전체 박막의 하부전극으로 사용하기에 적합함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.8.1-8.1
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• 2011

Nanocrystalline titanium dioxide ($TiO_2$) materials have been widely used as an electron collector in DSSC. This is required to have an extremely high porosity and surface area such that the dye can be sufficiently adsorbed and be electronically interconnected, resulting in the generation of a high photocurrent within cells. In particular, their geometrical structures and crystalline phase have been extensively investigated as important issues in improving its photovoltaic efficiency. In this study, we present a new strategy to fabricate a photoelectrode having a periodic structured $TiO_2$ film templated from 1D or 3D polystyrene (PS) microspheres array. Monodisperse PS spheres of various radiuses were used for colloidal array on FTO glasses and two types of photoelectrode structures with different $TiO_2$ materials were investigated respectively. One is the igloo-shaped electrode prepared by $TiO_2$ deposition by RF-sputtering onto 2D microsphere-templated substrates. At the interface between the film and substrate, there are voids formed by the decomposition of PS microspheres during the calcination step. These holes might be expected to play the predominant roles as scattering spherical voids to promote a light harvesting effect, a spacious structure for electrolytes with higher viscosity and effective paths for electron transfer. Additionally the nanocrystalline $TiO_2$ phase prepared by the RF-sputtering method was previously reported to improve the electron drift mobility within $TiO_2$ electrodes. This yields solar cells with a cell efficiency of 2.45% or more at AM 1.5 illumination, which is a very remarkable result, considering its $TiO_2$ electrode thickness (<2 ${\mu}m$). This study can be expanded to obtain higher cell efficiency by higher dye loading through the increase of surface area or multi-layered stacking. The other is the inverse opal photonic crystal electrode prepared by titania particles infusion within 3D colloidal arrays. To obtain the enlargement of ordered area and high quality of crystallinity, the synthesis of titania particles coated with a organic thin layer were applied instead of sol-gel process using the $TiO_2$ precursors. They were dispersed so well in most solvents without aggregates and infused successfully within colloidal array structures. This ordered mesoporous structure provides the large surface area leading to the enough adsorption of dye molecules and have an light harvesting effect due to the photonic band gap properties (back-and-forth reflection effects within structures). A major advantage of this colloidal array template method is that the pore size and its distribution within $TiO_2$ photoelectrodes are determined by those of latex beads, which can be controlled easily. These materials may have promising potentials for future applications of membrane, sensor and so on as well as solar cells.

• 한국자기학회지
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• 제10권3호
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• pp.123-132
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• 2000

고주파 마그네트론 스퍼터를 이용하여 cerium 치환 YIG(Ce:YIG, cerium substitued yttrium iron garnet) 박막을 제조시 기판유형, 기판온도, 스퍼터전력, 스퍼터가스 등의 증착변수와 증착후 열처리 조건이 박막의 결정성, 화학조성, 미세구조 그리고 자기적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 750 $^{\circ}C$ 이상의 온도에서 수행한 증착후 열처리에 의하여 비정질 박막이 결정화 되었으며, 특히 GGG(gadolinium gallium garnet) 기판 위에 제조된 박막은 강한 우선배향성을 나타냈다. 박막의 조성은 스퍼터가스 내의 산소분율에 민감하게 변하였으며, 산소 분율이 10%인 스퍼터 가스(Ar+ $O_2$)를 사용하여 제조된 박막은 C $e_{0.23}$ $Y_{1.30}$F $e_{3.50}$ $O_{12}$의 조성을 나타내었다. 증착후 열처리 온도가 900 $^{\circ}C$로부터 1100 $^{\circ}C$로 증가함에 따라, GGG 기판 위 박막의 표면 거칠기는 약 3 nm로부터 40 nm까지 증가하였으며, 보자력과 강자성 공명 선폭은 각각 0.48 kA/m로부터 0.37 kA/m로 각각 감소하였다.다.하였다.다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권2호
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• pp.170-175
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• 2004

Y-acetate, Yb-acetate와 Mn-acetate를 출발물질로 사용하여 sol-gel 법으로 강유전성 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 박막을 제조하였다. Acetylaceton을 촉매로 사용하고 Reflux 법을 이용하여 안정한 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 전구체 용액을 얻었으며, 박막은 스핀 코팅방법으로 Si(100) 기판 위에 제조하였다 열처리 온도, 코팅용액의 Rw($H_2O$/alkoxide moi ratio)변화 등을 실험변수로 하여 박막의 결정상 변화를 연구하였다. X-선 회절분석 결과 YbMn $O_3$의 결정상을 얻기 위한 최저 열처리온도는 7$50^{\circ}C$이었으며, 최적 열처리 조건은 80$0^{\circ}C$였다 Rw를 1∼6 범위 내에서 조절하여 첨가한 결과, Rw=1의 조건에서 c-축 배향이 잘 발달된 hexagonal YbMn $O_3$ 단일 결정상을 얻었다. Si(100)기판 위에 제조된 (Y $b_{x}$ $Y_{1-x}$)Mn $O_3$ 박막은 x=0 또는 1인 경우 잔류분극(Pr)값이 약 200 nC/$ extrm{cm}^2$을 나타내었으나 0

• 한국재료학회지
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• 제20권12호
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• pp.661-668
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• 2010

Cu(In,Ga)$Se_2$(CIGS) photovoltaic thin films were electrodeposited on Mo/glass substrates with an aqueous solution containing 2 mM $CuCl_2$, 8 mM $InCl_3$, 20 mM $GaCl_3$ and 8mM $H_2SeO_3$ at the electrodeposition potential of -0.6 to -1.0 V(SCE) and pH of 1.8. The best chemical composition of $Cu_{1.05}In_{0.8}Ga_{0.13}Se_2$ was found to be achieved at -0.7 V(SCE). The precursor Cu-In-Ga-Se films were annealed for crystallization to chalcopyrite structure at temperatures of 100-$500^{\circ}C$ under Ar gas atmosphere. The chemical compositions, microstructures, surface morphologies, and crystallographic structures of the annealed films were analyzed by EPMA, FE-SEM, AFM, and XRD, respectively. The precursor Cu-In-Ga-Se grains were grown sparsely on the Mo-back contact and also had very rough surfaces. However, after annealing treatment beginning at $200^{\circ}C$, the empty spaces between grains were removed and the grains showed well developed columnar shapes with smooth surfaces. The precursor Cu-In-Ga-Se films were also annealed at the temperature of $500^{\circ}C$ for 60 min under Se gas atmosphere to suppress the Se volatilization. The Se amount on the CIGS film after selenization annealing increased above the Se amount of the electrodeposited state and the $MoSe_2$ phase occurred, resulting from the diffusion of Se through the CIGS film and interaction with Mo back electrode. However, the selenization-annealed films showed higher crystallinity values than did the films annealed under Ar atmosphere with a chemical composition closer to that of the electrodeposited state.