• 한국광학회지
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• 제8권6호
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• pp.445-449
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• 1997

비정질상과 결정상으로 가역변화하는 특성을 이용하여, 기존의 읽기전용 기록매체인 Compact Disk(CD)를 대체할 차세대 광기록매체로 주목받고 있는 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$(GST)의 상태변화에 따른 굴절율과 소광계수, 박막의 두께와 밀도 등 박막상수들을 구하였다. DC 스퍼터링방법으로 제작한 두꺼운 GST의 복소굴절율을 양자역학적 분산식을 이용한 모델링방법으로 구하고, 한편으로는 표면미시거칠기를 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 결정한 다음, 타원해석 스펙트럼들을 수치해석적 역방계산하여 구한 복소굴절율과 비교하였다. 결정상과 비정질상일 때의 GST의 복소굴절율을 각각 구하고 이로부터 계산된 반사율을 측정된 반사율과 비교함으로써 수치해석적인 방법이 실제 GST의 복소굴절율과 더 일치하는 값ㅇㄹ 가지게 됨을 확인하였다. 이렇게 구한 GST의 복소굴절율을 기준데이터로 사용하여 실제 설계두께를 가지는 GST박막의 두께 및 표면거칠기층을 정량적으로 구하였다.다.

• 한국광학회지
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• 제10권3호
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• pp.181-187
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• 1999

대표적인 이차 비선형 광학 물질인 곁가지형 NPP(N-(4-nitrophenyI)-(L)-prolinol) 고분자 박막을 스핀코팅으로 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원해석기를 사용하여 코로나 특성배향법으로 온도와 전기장을 변화시켜가며 실시간으로 타원해석 스펙트럼을 측정하였다. 광투과영역에서의 타원해석상수를 모델링분석하여 박막의 두께를 구하였고, 광합수영역에서는 타원해석상수의 역방계산을 통해 굴절율과 소광계수를 구하였다. 분광광도계를 사용하여 배향 전후 각각의 상태에 따른 광 투과율 스펙트럼을 측정한 후 이를 되먹임 관계식에 적용하여 구한 소광계수가 분광타원해석법으로 결정한 결과와 일치함을 확인하였다. 또한 두께가 비교적 얇은 시료의 타원해석 스펙트럼을 코로나배향 전후에 걸쳐 분석한 후 시료 면에 수직한 수직 복소굴절율과 시료 면에 평행한 수평 복소굴절율을 각각 결정하였다. 이 수직과 복소굴절율을 기준데이터로 사용하고 모델링 과정을 적용하여 배향의 각 단계별로 유효 수직조성비를 결정하여 두꺼운 고분자 박막의 배향된 정도를 정량화하는 분석모델을 제시하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.138-147
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• 2008

RF 스퍼터링 시스템을 이용하여 $SiO_2/TiO_2/ZrO_2$ 광대역 반사방지막을 단계별로 제작하였고, 분광타원계와 $UV-V_{is}$ 분광광도계를 이용하여 박막의 두께, 굴절률 및 투과율 스펙트럼을 300$\sim$900nm의 파장 영역에 걸쳐 측정 및 분석하였다. 측정 및 분석된 박막의 두께, 굴절률 및 투과율 스펙트럼을 설계값과 비교 평가한 결과 각층의 두께, 굴절률의 차이에 따른 투과율의 변화를 분석할 수 있었고, 박막의 두께보다는 굴절률과 굴절률의 분산형태가 투과율의 변화에 더 크게 기여함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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• pp.17-17
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• 1998

Synchrotron radiation is produced when charged particles moving with relativistic velocities a are accelerated - for example, deflected by the bending magnets which guide the electron or p positrons in circular accelerators or storage rings. By using special focusing magnetic lattices i in the particle accelerators it is possible to make the dimensions of the particle beam very small with a hi맹 charge density which results in a light source with high b디lIiance. Synchrotron light h has important properties which make it ideal for a wide range of investigations in surface s science. The fact that the spectrum of electromagnetic radiation emitted in a bending magnet e extends in a continuum from the 얹r infra red region to hard x-rays means that it is id않I for a v variety of spectroscopic studies. Since there are no convenient lasers, or other really bright l light sources, in the vacuum ultraviolet and soft x-ray re.밍ons the development of synchrotron r radiation has enabled enormous advances to be made in this di펌C비t spectr따 re밍on. P Polarization-dependent measurements, for ex없nple ellipsometry or circular dichroism studies a are possible because the radiation has a well-defined polarization - linear in the plane of orbit w with additional right-circular, or left-circular, components for emission an생es above, or below, t the horizontal, respectively. Since the synchrotron light is emitted from a bunch of charge c circulating in a ring the light is emitted with a well-defined time structure with a short flash of l light every time a bunch passes an exit port. The time structure depends on the size of the ring a and the number and sequence of filling of the bunches. A pulsed light source enables time¬r resolved studies to be performed which provide direct information on the lifetimes and decay m modes of excited states and in addition opens up the possibility of using time of flight t techniques for spectroscopic studies. The fact that synchrotron radiation is produced in a clean u ultrahi야 vacuum environment is of gr않t importance for surce science studies. The current t비rd generation synchrotron light sources provide exceptionally high baliance and stability a and open up possibilities for experiments which would have been inconceivable only a short time ago.

• Journal of Magnetics
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• 제11권1호
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• pp.12-15
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• 2006

Magnetic and electronic properties of reduced rutile titanium dioxide $(TiO_{2-\delta})$ thin films doped by Mn have been investigated. The present sol-gel-grown semiconducting $TiO_{2-\delta}:Mn$ films exhibit a ferromagnetic behavior at room temperature for a limited range of Mn content. The Mn-doped films have p-type electrical conductivity with the carrier concentration near $10^{19}\;cm^{-3}$. The observed room-temperature ferromagnetism is believed to be intrinsic but not related to free carriers such as holes. Oxygen vacancies are likely to contribute to the room-temperature ferromagnetism-trapped carriers in oxygen vacancies can mediate a ferromagnetic coupling between neighboring $Mn^{+3}$ ions. The energy band-gap change due to the Mn doping measured by spectroscopic ellipsometry exhibits a red-shift compared to that of the undoped sample at low Mn content. It is explainable in terms of strong spin-exchange interactions between Mn ion and the carrier.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.165-165
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• 2012

비정질의 Tantalum-indium-zinc oxide (TIZO) 박막 트랜지스터는 RF-sputtering 방법으로 증착되었으며 소결된 단일 타겟을 사용하였다. 증착당시 반응 가스는 알곤과 산소를 95 : 5로 섞어 반응성 스퍼터링을 진행하였으며, 1 mtorr에서 5 mtorr까지 다양한 공정압력에서 증착한 이 후 Furnace system을 통하여 $350^{\circ}C$의 온도로 1시간 동안 후열처리 공정을 진행하였다. 비정질 TIZO 박막을 활성 층으로 사용하여 제작한 박막 트랜지스터는 공정압력이 낮아짐에 따라 높은 이동도와 낮은 subthrehsold gate swing 보였다. 이러한 현상의 원인을 규명하고자 물리적, 전기적, 광학적 분석을 통하여 공정압력의 변화가 박막 트랜지스터 구동에 미치는 영향을 해석하였다. 우선 공정압력에 따른 TIZO 박막의 Ta, In, Zn, O 각각의 조성을 분석하기 위하여 Rutherford back scattering (RBS) 분석을 실시하였다. 또한 X-선 회절(X-ray diffraction)분석을 통해 열처리된 TIZO 박막은 공정압력에 따라 물리적 구조의 변화를 일으키지 않으며 모든 박막은 비정질상을 보이는 것을 확인하였다. 3.3eV의 광학적 밴드 갭은 기존에 보고되었던 비정질 산화물 반도체(InGaZnO, HfInZnO 등)와도 유사한 밴드갭을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, spectroscopic ellipsometry (SE)분석을 통하여 전도대 이하 밴드 갭 내에 존재하는 결함상태 및 전도대에서 결함상태까지의 에너지 준위 그리고 공정압력에 따라 결함의 양과 발생되는 에너지 준위가 변화하는 현상을 관측하였다. 박막을 제조 할 때의 공정압력은 박막 내의 결함의 양 및 발생되는 에너지 준위의 변화를 야기하고 변화된 결함의 양과 발생된 에너지 준위에 따라 박막트랜지스터의 전기적 특성을 변화시킨다는 결과를 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.167-167
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• 2012

Aluminium-zinc-tin oxide (AZTO) 박막 트랜지스터는 Spin-coating 방법으로 제작되었다. AZTO용액의 용매는 2-Methoxyethanol, 용질은 각각 Aluminium nitride, Zinc acetate dihydrate, Tin chloride가 사용되어 제작되었다. 용액의 안정성을 위해서 미량의 Mono ethyl amine이 첨가되었다. 용액의 Zn:Sn의 몰 비율은 1 : 1로 고정 되었으며 Al의 mole비를 다양하게 늘리면서 실험을 진행하였다. 이렇게 만들어진 AZTO용액은 3,000 rpm으로 30초간 Spin-coating하였으며 이후 Furnace system을 통하여 $500^{\circ}C$의 온도로 1시간 동안 후열처리 공정을 진행하였다. AZTO박막을 활성층으로 제작된 박막 트랜지스터는 Al의 비율이 늘어남에 따라 처음엔 이동도가 증가하였으나 이후 이동도가 낮아지며 소자특성이 나빠지는 것을 보였다. 이러한 현상의 원인을 알아보고자 물리적, 전기적, 광학적 분석을 통해서 Al양의 변화가 박막트랜지스터 구동에 미치는 영향을 해석하였다. 먼저 AZTO용액은 열중량측정/시차열분석법(Thermo Gravimetry/Differential Thermal Analysis)을 이용하여 spin-coating 이후 후 열처리 온도 결정 및 박막의 변화를 관찰하였으며, X-선 분광(X-ray photoelectron spectroscopy)을 이용하여 박막의 조성 및 전자구조의 변화를, 타원분광해석법(Spectroscopic Ellipsometry)분석을 통하여 밴드 갭과 전도대 이하 밴드 갭 내에 존재하는 결함상태변화를 관찰하였다. AZTO 박막 내의 Al양을 조절하는 것은 박막내의 에너지 준위의 변화를 야기하고 그로인해 박막트랜지스터의 특성을 변화킨다는 결과를 도출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.361-361
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• 2012

PZT (Pb(Zr,Ti)O3) thin films have been used widely in the MEMS application, due to their inherent ferroelectric and piezoelectric properties. Such ferroelectricity induces much higher dielectric constants compared to those of the nonperovskite materials. In this work, the PZT thin films were deposited onto Indium-Tin-oxide (ITO) substrates through the spin-coating of PZT sols. The deposited PZT thin films were characterized in terms of the electrical and optical properties with special emphases on conductivity and optical constants. The detailed analysis techniques incorporate the dc-based current-voltage characteristics for the electrical properties, spectroscopic ellipsometry for optical characterization, atomic force microscopy for surface morphology, X-ray Photoelectron Spectroscopy for chemical bonding, Energy-dispersive X-ray Spectrometry for chemical analyses and X-ray diffraction for crystallinity. The ferroelectric phenomena were confirmed using capacitance-voltage measurements. The integrated physical/chemical features are attempted towards energy-oriented applications applicable to next-generation high-efficiency power generation systems.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.239.2-239.2
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• 2016

Numerous studies and approaches have been performed for solar cells to improve their photoelectric conversion efficiencies. Among them, the study for electrode containing transparent conducting oxide (TCO) layers is one of issues as well as for the cell structure based on band theory. In this study, we focused on an interfacial layer between p-type silicon and indium tin oxide (ITO) well-known as TCO materials. According to current-voltage characteristics for the sample with the interfacial layers, the improvement of band alignment between p-type silicon and ITO was observed, and their ohmic properties were enhanced in the proper condition of deposition. To investigate cause of this improvement, spectroscopic ellipsometry and ultraviolet photoelectron spectroscopy were utilized. Using these techniques, band alignment and defect in the band gap were examined. The major materials of the interfacial layer are vanadium oxide and tungsten oxide, which are notable as a hole transfer layer in the organic solar cells. Finally, the interfacial layer was applied to silicon solar cells to see the actual behavior of carriers in the solar cells. In the case of vanadium oxide, we found 10% of improvement of photoelectric conversion efficiencies, compared to solar cells without interfacial layers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.196.2-196.2
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• 2015

There are various issues fabricating the successful and efficient solar cell structures. One of the most important issues is band alignment technique. The solar cells make the carrier in their active region over the p-n junction. Then, electrons and holes diffuse by minority carrier diffusion length. After they reach the edge of solar cells, there exist large energy barrier unless the good electrode are chosen. Many various conductor with different work functions can be selected to solve this energy barrier problem to efficiently extract carriers. Tungsten oxide has large band gap known as approximately 3.4 eV, and usually this material shows n-type property with reported work function of 6.65 eV. They are extremely high work function and trap level by oxygen vacancy cause them to become the hole extraction layer for optical devices like solar cells. In this study, we deposited tungsten oxide thin films by sputtering technique with various sputtering conditions. Their electrical contact properties were characterized with transmission line model pattern. The structure of tungsten oxide thin films were measured by x-ray diffraction. With x-ray photoelectron spectroscopy, the content of oxygen was investigated, and their defect states were examined by spectroscopic ellipsometry, UV-Vis spectrophotometer, and photoluminescence measurements.