• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권7호
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• pp.8-16
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• 2010

본 연구에서는 산소분압조건이 radio 주파수(RF) 마그네트론 스퍼터링으로 증착된 Al이 도핑된 ZnO (AZO) 박막의 성질에 미치는 영향을 조사하였다. Hall, photoluminescence (PL), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 측정들은 0.9의 산소분압으로 증착된 AZO 박막의 경우 p형 전도도를 나타내었지만 반면에 0 - 0.6 범위의 산소분압으로 증착된 AZO 박막의 경우는 n형 전도도가 관찰 되었다는 것을 보여주고 있다. 또한 PL 및 XPS 결과는 zinc vacancies 와 oxygen interstitials등과 같은 억셉터 같은 결함들이 0.9의 산소분압으로 증착된 AZO 박막 내에서 증가해서 그 결과 p형 전도도의 AZO 박막을 형성하였다는 것을 알려주고 있다. Hall 결과는 0 - 0.6 범위의 산소분압으로 증착된 AZO 박막을 투명 박막 트랜지스터 응용에서 전극층으로 사용할 수 있음을 가리키고 있다. X-ray diffraction 해석으로부터 더 큰 산소분압으로 증착 된 AZO 박막 들이 더 큰 tensile 스트레스 뿐 만 아니라 더 작은 grain 크기를 가지면서 더 악화 된 결정질 특성을 가진다는 사실을 확인 하였는데 이는 증착 도중에 더 많은 산소원자들이 주입되는 것과 관련이 있음을 알 수 있었다. atomic force 마이크로스코프의 연구에서 산소분압을 사용하여 증착된 박막에서 더 완만한 표면 거칠기를 관찰하였는데 산소원자들의 주입이 더 큰 비저항을 초래하였다는 것을 Hall 측정으로도 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.227-230
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• 2013

$(U_{1-x}Nd_x)O_2$ 소결체를 $500^{\circ}C$에서 산화하여 얻은 $(U_{1-x}Ndx)_3O_8$ 분말의 상변화를 $900{\sim}1500^{\circ}C$의 공기 중에서 고온 산화 열처리를 하여 조사하였다. $1100^{\circ}C$ 이상의 온도로 산화 열처리할 경우에 Nd 농도가 높은 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상과 $U_3O_8$ 상이 생성됨을 확인하였으며, 산화 열처리 온도가 높아질수록 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상에서의 Nd 농도는 감소하였다. 산화 열처리 온도의 증가에 따라서 $U_3O_{8-w}$ 입자로부터 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 입자로의 U 양이온 및 Nd 양이온이 두 입자의 계면을 통해 농도 구배에 따른 확산에 의해서 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상 내에 U의 농도는 증가하고 Nd의 농도는 감소하게 된다. 이러한 현상은 산화 열처리 온도증가에 따라서 $U_3O_8$ 상에 대한 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상의 X-선 회절피크의 적분강도비 증가와 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상의 입자가 커지는 것과 연관하여 해석할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-27
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• 2008

본 연구에서는 상온에서 RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리 기판위에 증착된 Ga 도핑 된 다결정 ZnO 박막의 특성을 개선하기 위하여 적정 열처리 조건을 분석하였다. 먼저 박막 성장 후 박막의 특성을 분석하였고 각각 $400{\sim}600^{\circ}C$에서 30분, 60분간 질소 분위기에서 열처리를 한 후 구조적, 광학적 특성을 평가하였다. XRD와 FE-SEM을 사용하여 열처리온도 변화에 따른 결정입자의 크기의 변화를 관찰하였다. 그 결과 성장된 결정의 크기의 증가와 박막의 결정성이 향상되었음을 확인할 수 있었으며 그로 인해 박막 특성을 중시하는 투명 전도막의 투과도의 향상 또한 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 실험을 통하여 ZnO 성장 후 적절한 열처리를 수행함으로서 GZO 박막을 사용하여 제작된 소자의 특성을 개선할 수 있으리라 판단된다.

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.80-86
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• 2017

본 연구에서는 흑연섬유(GF)의 전기적 특성을 변화시키기 위하여 질소관능기 도입을 실시하였고, 처리조건에 따라 흑연섬유의 발열성능을 평가하였다. 흑연섬유는 $200^{\circ}C$에서 2 h 동안 열-고상반응법으로 처리되었다. 질소도핑 된 흑연섬유의 표면특성은 XPS로 조사되었으며, 저항 및 발열온도는 전위계 시스템과 열화상카메라를 이용하여 측정하였다. XPS 결과 우레아 함량이 증가함에 따라 흑연섬유 표면의 질소관능기가 증가하였으며, 이 질소관능기가 도입됨에 따라서 흑연섬유의 발열특성이 또한 향상되었다. 우레아 처리된 흑연섬유의 최대 발열온도는 60 V에서 $53.8^{\circ}C$로 나타났으며, 이는 미처리 흑연섬유와 비교하여 발열특성이 약 55% 향상됨을 알 수 있었다. 이러한 효과는 열고상반응법에 의해서 흑연섬유 표면에 도입된 질소관능기 때문에 기인한 것으로, 이는 흑연섬유의 열적 특성에 상당히 영향을 주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.440-443
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• 2002

Present1y the X-Ray diagnosis system is a real condition that is changing by digital ways in it's existent analog ways. This digital radiation detector is divided by the direct method and the indirect method. The indirect method of applied voltage has special qualities that the resolution is low than direct method by diffusion effect that happens. The conversion process ( radiation${\rightarrow}$visible ray${\rightarrow}$electrical signal of two times, has shortcomings that the energy conversion efficiency of electrical signal is low. The direct method has shortcomings that need strong electric fie1d to detect electrical signal efficiently. This research achieved to develop digital detector of the Hybrid method that have form that mixes two ways to supplement shortcoming of direct. indirect method. A studied electrical characteristic by Iodine's Mixture ratio change is added to selenium in the detector which has a multi-layer structure (Oxybromide + a-Se). There are 8 kinds of Manufactured compositions to amorphous selenium Iodine each 30ppm, 100ppm, 200 ppm, 300ppm, 400ppm, 500ppm, 600ppm, 700ppm by a doped photoconductor through a vacuum thermal evaporation method. The phosphor layer is consisted of Oxybromide ($BrO_2$) which uses optical adhesives multi-layer structure. The manufactured compositions calculates and compares Net Charge and signal to noise ratio measuring Photocurrent about Darkcurrent and X-ray. When doped Iodine Mixture ratio is 500ppm to the multi-layer structure (Oxybromide + a-Se), applied voltage of $3V/{\mu}m$, leakage current of compositions $2.61nA/cm^2$ and net charge value by 764pC/$cm^2$/mR then the best result appeared.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.201-206
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• 2019

This report constitutes the first demonstration in Korea of single-crystal lateral gallium oxide ($Ga_2O_3$) as a metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor (MOSFET), with a breakdown voltage in excess of 480 V. A Si-doped channel layer was grown on a Fe-doped semi-insulating ${\beta}-Ga_2O_3$ (010) substrate by molecular beam epitaxy. The single-crystal substrate was grown by the edge-defined film-fed growth method and wafered to a size of $10{\times}15mm^2$. Although we fabricated several types of power devices using the same process, we only report the characterization of a finger-type MOSFET with a gate length ($L_g$) of $2{\mu}m$ and a gate-drain spacing ($L_{gd}$) of $5{\mu}m$. The MOSFET showed a favorable drain current modulation according to the gate voltage swing. A complete drain current pinch-off feature was also obtained for $V_{gs}<-6V$, and the three-terminal off-state breakdown voltage was over 482 V in a $L_{gd}=5{\mu}m$ device measured in Fluorinert ambient at $V_{gs}=-10V$. A low drain leakage current of 4.7 nA at the off-state led to a high on/off drain current ratio of approximately $5.3{\times}10^5$. These device characteristics indicate the promising potential of $Ga_2O_3$-based electrical devices for next-generation high-power device applications, such as electrical autonomous vehicles, railroads, photovoltaics, renewable energy, and industry.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.307-312
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• 2018

Liquid phases in ZnO varistors cause more complex phase development and microstructure, which makes the control of electrical properties and reliability more difficult. Therefore, we have investigated 2 mol% $CaCO_3$ doped $ZnO-Co_3O_4-Cr_2O_3-La_2O_3$ (ZCCLCa) bulk ceramics as one of the compositions without liquid phase sintering additive. The results were as follows: when $CaCO_3$ is added to ZCCLCa ($644{\Omega}cm$) acting as a simple ohmic resistor, CaO does not form a secondary phase with ZnO but is mostly distributed in the grain boundary and has excellent varistor characteristics (high nonlinear coefficient ${\alpha}=78$, low leakage current of $0.06{\mu}A/cm^2$, and high insulation resistance of $1{\times}10^{11}{\Omega}cm$). The main defects $Zn_i^{{\cdot}{\cdot}}$ (AS: 0.16 eV, IS & MS: 0.20 eV) and $V_o^{\bullet}$ (AS: 0.29 eV, IS & MS: 0.37 eV) were found, and the grain boundaries had 1.1 eV with electrically single grain boundary. The resistance of each defect and grain boundary decreases exponentially with increasing the measurement temperature. However, the capacitance (0.2 nF) of the grain boundary was ~1/10 lower than that of the two defects (~3.8 nF, ~2.2 nF) and showed a tendency to decrease as the measurement temperature increased. Therefore, ZCCLCa varistors have high sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ due to lack of liquid phase additives, but excellent varistor characteristics are exhibited, which means ZCCLCa is a good candidate for realizing chip type or disc type commercial varistor products with excellent performance.

• 한국안광학회지
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• 제4권2호
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• pp.123-128
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• 1999

25mol% CoO가 고용된 $Al_2O_3$계 코팅박막을 졸-겔법으로 제조하고 열처리온도의 변화와 코팅 횟수에 따른 광투과 스펙트럼과 표면반사율과 색상의 변화를 분석 연구하였으며 그 결과는 다음과 같다. $Al_2O_3$-CoO계 박막의 UV-Visible 영역에서의 분광투과율은 약 600nm를 최고 정점으로 하여 파장의 감소와 함께 감소하였으며, 평균 분광투과율은 $300^{\circ}C$(61%), $400^{\circ}C$(55%), $550^{\circ}C$(53%)로 열처리온도가 증가할 수록 광투과율이 감소하는 경향을 보였다. $550^{\circ}C$에서 열처리한 $Al_2O_3$-CoO계 박막의 1~5회 범위의 코팅 횟수에 따른 UV-Visible 영역에서의 분광투과율은 코팅 횟수의 증가와 함께 2차 함수 곡선을 따라 급속히 감소하였다. Indentor penetration method에 의한 $Al_2O_3$-CoO계 박막의 microhardness는 $300^{\circ}C$($370{\times}10^7N/m^2$), $400^{\circ}C$($405{\times}10^7N/m^2$), $550^{\circ}C$($417{\times}10^7N/m^2$)로 열처리 온도의 증가와 함께 증가하였다. 박막의 표면반사광의 스펙트럼은 열처리 온도의 증가에 따라 반사용은 낮아지며, Db값이 20~30 범위에서 높은 값으로 전이하여 황색의 심도가 깊어졌다. 박막의 코팅 횟수에 따라서는 1회(600nm), 2회(560nm), 4회(530nm)로 낮아지다가 5회 (575nm)로 다시 높아지는 결과를 보였으며 yellow에서 greenish-yellow로 변화하다가 Db가 약 50에 달하는 deep yellow로 전이하였다. 명도는 1회(69.77), 2회(68.64), 3회(63.14), 4회 (64.94), 5회(60.42)로 코팅 횟수의 증가에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.430-430
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• 2008

Using multi plasma enhanced chemical vapor deposition system (Multi-PECVD), p-a-Si:H deposition layer as a $p^+$ region which was annealed by laser (Q-switched fiber laser, $\lambda$ = 1064 nm) on an n-type single crystalline Si (100) plane circle wafer was prepared as new doping method for single crystalline interdigitated back contact (IBC) solar cells. As lots of earlier studies implemented, most cases dealt with the excimer (excited dimer) laserannealing or crystallization of boron with the ultraviolet wavelength range and $10^{-9}$ sec pulse duration. In this study, the Q-switched fiber laser which has higher power, longer wavelength of infrared range ($\lambda$ = 1064 nm) and longer pulse duration of $10^{-8}$ sec than excimer laser was introduced for uniformly deposited p-a-Si:H layer to be annealed and to make sheet resistance expectable as an important process for IBC solar cell $p^+$ layer on a polished n-type Si circle wafer. A $525{\mu}m$ thick n-type Si semiconductor circle wafer of (100) plane which was dipped in a buffered hydrofluoric acid solution for 30 seconds was mounted on the Multi-PECVD system for p-a-Si:H deposition layer with the ratio of $SiH_4:H_2:B_2H_6$ = 30:120:30, at $200^{\circ}C$, 50 W power, 0.2 Torr pressure for 20 minutes. 15 mm $\times$ 15 mm size laser cut samples were annealed by fiber laser with different sets of power levels and frequencies. By comparing the results of lifetime measurement and sheet resistance relation, the laser condition set of 50 mm/s of mark speed, 160 kHz of period, 21 % of power level with continuous wave mode of scanner lens showed the features of small difference of lifetime and lowering sheet resistance than before the fiber laser treatment with not much surface damages. Diode level device was made to confirm these experimental results by measuring C-V, I-V characteristics. Uniform and expectable boron doped layer can play an important role to predict the efficiency during the fabricating process of IBC solar cells.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.297-297
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• 2010

Precise control of the position and density of doping elements at the nanoscale is becoming a central issue for realizing state-of-the-art silicon-based optoelectronic devices. As dimensions are scaled down to take benefits from the quantum confinement effect, however, the presence of interfaces and the nature of materials adjacent to silicon turn out to be important and govern the physical properties. Utilization of visible light is a promising method to overcome the efficiency limit of the crystalline Si solar cells. Si quantum dots (QDs) have been proposed as an emission source of visible light, which is based on the quantum confinement effect. Light emission in the visible wavelength has been reported by controlling the size and density of Si QDs embedded within various types of insulating matrix. For the realization of all-Si QD solar cells with homojunctions, it is prerequisite not only to optimize the impurity doping for both p- and n-type Si QDs, but also to construct p-n homojunctions between them. In this study, XPS and SIMS were used for the development of p-type and n-type Si quantum dot solar cells. The stoichiometry of SiOx layers were controlled by in-situ XPS analysis and the concentration of B and P by SIMS for the activated doping in Si nano structures. Especially, it has been experimentally evidenced that boron atoms in silicon nanostructures confined in SiO2 matrix can segregate into the Si/$SiO_2$ interfaces and the Si bulk forming a distinct bimodal spatial distribution. By performing quantitative analysis and theoretical modelling, it has been found that boron incorporated into the four-fold Si crystal lattice can have electrical activity. Based on these findings, p-type Si quantum dot solar cell with the energy-conversion efficiency of 10.2% was realized from a [B-doped $SiO_{1.2}$(2 nm)/$SiO_2(2\;nm)]^{25}$ superlattice film with a B doping level of $4.0{\times}10^{20}\;atoms/cm^2$.