• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.288.1-288.1
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• 2014

We investigated the optical properties of Ge1-xSex and Ge1-x-ySexAsy amorphous semiconductor films using spectroscopic ellipsometry and Raman spectroscopy. The dielectric functions and absorption coefficients of the amorphous films were determined from the measured ellipsometric angles. We obtained the optical gap energies and Urbach energies from the absorption coefficients, and found a strong bowing effect in the optical gap energy of Ge1-x-ySexAsy where the endpoint binaries were Ge0.50Se0.50 and Ge0.31As0.69. Based on the correlation between optical gap energies and Urbach energies, the large bowing parameter was attributed to the electronic disorder. We found the composition dependence of several phonon modes using Raman spectroscopy. For Ge1-x-ySexAsy, the D mode (232-267 cm-1) changed from As-As (or As3 pyramid), to As(Se1/2)3 pyramid, and finally to Se clusters, as the Se composition increased. Resonant Raman phenomenon was observed in Ge0.38Se0.62 at a laser excitation of 514 nm (2.41 eV). We verified that this laser energy corresponds to the transition energy of Ge0.38Se0.62 using the second derivative of the dielectric function of Ge0.38Se0.62.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.304.1-304.1
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• 2014

Flat-panel displays have been growing as an essential everyday product in the current information/communication ages in the unprecedented speed. The forward-coming applications require light-weightness, higher speed, higher resolution, and lower power consumption, along with the relevant cost. Such specifications demand for a new concept-based materials and applications, unlike Si-based technologies, such as amorphous Si and polycrystalline Si thin film transistors. Since the introduction of the first concept on the oxide-based thin film transistors by Hosono et al., amorphous oxide thin film transistors have been gaining academic/industrial interest, owing to the facile synthesis and reproducible processing despite of a couple of shortcomings. The current work places its main emphasis on the binary oxides composed of ZnO and SnO2. RF sputtering was applied to the fabrication of amorphous oxide thin film devices, in the form of bottom-gated structures involving highly-doped Si wafers as gate materials and thermal oxide (SiO2) as gate dielectrics. The physical/chemical features were characterized using atomic force microscopy for surface morphology, spectroscopic ellipsometry for optical parameters, X-ray diffraction for crystallinity, and X-ray photoelectron spectroscopy for identification of chemical states. The combined characterizations on Zn-Sn-O thin films are discussed in comparison with the device performance based on thin film transistors involving Zn-Sn-O thin films as channel materials, with the aim to optimizing high-performance thin film transistors.

• Current Photovoltaic Research
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• 제3권3호
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• pp.80-84
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• 2015

We suggest new emitter formation method using solid-phase epitaxy (SPE); solid-phase epitaxy emitter (SEE). This method expect simplification and cost reduction of process compared with furnace process (POCl3 or BBr3). The solid-phase epitaxy emitter (SEE) deposited a-Si:H layer by radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) on substrate (c-Si), then thin layer growth solid-phase epitaxy (SPE) using rapid thermal process (RTP). This is possible in various emitter profile formation through dopant gas ($PH_3$) control at deposited a-Si:H layer. We fabricated solar cell to apply solid-phase epitaxy emitter (SEE). Its performance have an effect on crystallinity of phase transition layer (a-Si to c-Si). We confirmed crystallinity of this with a-Si:H layer thickness and annealing temperature by using raman spectroscopy, spectroscopic ellipsometry and transmission electron microscope. The crystallinity is excellent as the thickness of a-Si layer is thin (~50 nm) and annealing temperature is high (<$900^{\circ}C$). We fabricated a 16.7% solid-phase epitaxy emitter (SEE) cell. We anticipate its performance improvement applying thin tunnel oxide (<2nm).

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.96-99
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• 2005

Phase transition from normal- to inverse-spinel structure has been observed for $Fe_xCo_{3-x}O_4$ thin films as the Fe composition (x) increases from 0 to 2. The samples were fabricated as thin films by sol-gel method on Si(100) substrates. X-ray diffraction measurements revealed a coexistence of two phases, normal and inverse spinel, for $0.76{\le}x{\le}0.93$. The normal-spinel phase is dominant for $x{\le}0.55$ while the inverse-spinel phase for $x{\ge}l.22$. The cubic lattice constant of the inverse-spinel phase is larger than that of the normal-spinel phase. For both phases the lattice constant increases with increasing x. X-ray photoelectron spectroscopy measurements revealed that both $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ ions exist with similar strength in the x=0.93 sample. Conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectra measured on the same sample showed that $Fe^{2+}$ ions prefer the octahedral $Co^{3+}$ sites, indicating the formation of the inverse-spinel phase. Analysis on the measured optical absorption spectra for the samples by spectroscopic ellipsometry indicates the dominance of the normal spinel phase for low x in which $Fe^{3+}$ ions tend to substitute the octahedral sites.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권5호
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• pp.1038-1042
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• 2008

Mono and multilayer TiO2(Fe, $PEG_{600}$) films were deposited by the dip-coating on $SiO_2$/glass substrate using sol-gel method. In an attempt to improve the antibacterial properties of doped $TiO_2$ films, the influence of the iron oxides and polyethilenglycol ($PEG_{600}$) on the morphological, optical, surface chemical composition and biological properties of nanostructured layers was studied. Complementary measurements were performed including Spectroscopic Ellipsometry (SE), Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with the fractal analysis, X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and antibacterial tests. It was found that different concentrations of Fe and $PEG_{600}$ added to coating solution strongly influence the porosity and morphology at nanometric scale related to fractal behaviour and the elemental and chemical states of the surfaces as well. The thermal treatment under oxidative atmosphere leads to films densification and oxides phase stabilization. The antibacterial activity of coatings against Escherichia Coli bacteria was examined by specific antibacterial tests.

• 한국재료학회지
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• 제27권4호
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• pp.216-220
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• 2017

The effect of electron beam (EB) irradiation on the electrical properties of Zn-Sn-O (ZTO) thin films fabricated using a sol-gel process was investigated. As the EB dose increased, the saturation mobility of ZTO thin film transistors (TFTs) was found to slightly decrease, and the subthreshold swing and on/off ratio degenerated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis of the O 1s core level showed that the relative area of oxygen vacancies ($V_O$) increased from 10.35 to 12.56 % as the EB dose increased from 0 to $7.5{\times}10^{16}electrons/cm^2$. Also, spectroscopic ellipsometry analysis showed that the optical band gap varied from 3.53 to 3.96 eV with increasing EB dose. From the results of the electrical property and XPS analyses of the ZTO TFTs, it was found that the electrical characteristic of the ZTO thin films changed from semiconductor to conductor with increasing EB dose. It is thought that the electrical property change is due to the formation of defect sites like oxygen vacancies.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.254-257
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• 2000

MBE 법으로 GaAs 기판 위에 성장시킨 $Cd_{1-x}Mg_x/Te$ 박막시료를 조성비(x=0, 0.23, 0.43)에 따라 타원편광 분석기로 측정하여 연구하였다. 기존에 보고된 고상시료(bulk)의 결과와 비교한 결과, 첫째 $E_0$ 밴드갭 에너지 아래에서 나타나는 간섭무늬를 확인할 수 있었고, 이는 박막이 투명함을 보여주는 사실이며 그 결과 이번 시료의 우수성을 확인할 수 있었다. 둘째 $E_2$밴드갭 에너지 영역에서 종전의 고상시료에서 측정 발표된 값보다도 매우 높고 명확한 <$\varepsilon_2$> 값이 측정되어, $E_2$와 $E_0$' 밴드갭 에너지가 명확히 분리되는 것을 보았다. 간섭무늬를 제거하기 위해 다층구조계산(multilayer calculation)을 수행하여 x=0.23일 때의 $E_0$ 밴드갭 에너지를 볼 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.476-478
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• 2005

전자선 증착기를 이용하여 $1.3{\mu}m$ 중심 파장의 파브리-페로 에탈론을 $Al_{2}O_3$와 a-Si 박막 쌍으로 증착하였다. 제작된 에탈론의 투과율 및 반사율 스펙트럼을 측정하여, 공진 파장에서 투과 반치폭이 ${\sim}12.1\;nm$이며 피네세(finesse) 값은 53임을 알았다. $Al_{2}O_3$ 단일박막의 광학 상수는 타원분광기법으로 측정하였다. $Al_{2}O_3$와 a-Si 박막 에탈론의 측정을 통하여 a-Si 박막의 굴절률은 각각 실수부 3.120, 허수부 0.002로 측정하였다. 이러한 박막 쌍은 $1.3{\mu}m$ 파장 표면방출레이저의 출력 반사경으로 사용 가능하다.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.532-537
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• 1998

본 연구는 반도체 공정중 습식세정시 사용되는 초순수내에서의 오존의 거동과 오존이 주입된 초순수와 실리콘 웨이퍼와의 반응성에 대해 연구하였다. 초순수내 오존의 용해도는 주입되는 오존의 농도와 초순수의 온도가 낮을수록 증가하였고 주입되는 오존의 농도에 정비례하여 증가하였다. 초순수내 오존의 반감기는 초순수내 오존의 용해농도와 초순수의온도가 낮을수록 증가함을 나타내었고 반응차수는 약 1.5로 계산되었다. 초순수의산화환원전위(redox potential)값은 오존 주입시 5분 이내에 포화되어 일정한 값을 나타내었고 주입되는 오존의 농도가 증가함에 따라 약간 증가하였다. HF처리된 실리콘 웨이퍼는 오존이 2ppm 이상 용해된 초순수에서 세정하였을 때 1분 이내에 접촉각이 $10^{\circ}$미만의 친수성 표면을 형성하였고 piranha 세정액($H_2SO_4$과 $H_2O_2$의 혼합액)에 의해 형성된 자연산화막보다 오존이 주입된 초순수에 의해 형성된 산화막이 약간 더 두꺼움을 Spectroscopic Ellip-someter에 의해 관찰하였다. 오존의 농도가 1.5ppm에서 90초내에 계면활성제로 오염된 실리콘 웨이퍼를 piranha용액과 오존이 함유된 황산 그리고 오존이 함유된 초순수에서 세정시 오존이 함유된 초순수가 가장 탁월한 오염제거능력을 나타내었다.

• 한국진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.527-533
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• 2006

졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 스피넬(spinel) 구조를 가지는 $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막을 x = 0.9까지 합성하였다. 니켈 치환된 박막은 작은 x 값에서는 cubic 구조가 유지되지만, $x{\geq}0.6$ 범위에서는 tetragonal 구조로 상전이가 일어남이 발견되었다. 이와 같은 cubic-tetragonal 상전이는 low-spin $(t_{2g}^6,e_g^1)$ 상태를 가지는 $N^{3+}(d^7)$ 이온이 팔면체 자리를 차지하게 됨으로써 나타나는 Jahn-Teller 효과에 의한 것으로 해석된다. 이와 같은 Ni 이온들은 +3 및 +2의 원자가를 가지고 존재함이 X-ray photoelectron spectroscopy 분석을 통하여 확인되었다. $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막들에 대하여 가시광선-자외선 영역에서 spectroscopic ellipsometry(SE)를 이용하여 광학적 성질을 조사하였고, 그 결과 분석을 통하여 화합물 전자구조에 대하여 고찰하였다. SE 측정된 유전함수 스펙트럼은 주로 전하이동(charge-transfer, CT) 전이(transition)에 의한 넓은 에너지 영역을 가지는 1.9, 2.3, $2.8{\sim}3.0$, $3.4{sim}3.6eV$ 근처의 흡수구조 들로 이루어져 있는데, $O^{2-}$에서 $Mn^{4+}$ 이온의 $t_{2g}$ (1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.