• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1213-1218
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• 2013

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 기판온도 변화에 따른 GZO 박막을 투명 사파이어 기판위에 제작하여, 박막의 전기적 광학적 특성 및 결정화 특성을 조사하였다. 전기적 특성을 조사한 결과, 기판온도 $300^{\circ}C$에서 가장 낮은 $4.18{\times}10^{-4}{\Omega}cm$의 비저항을 나타내었고, 이때의 캐리어 농도는 $6.77{\times}10^{20}cm^{-3}$, 홀 이동도는 $22cm^2/Vs$를 나타내었다. 또한 이 조건에서 가장 큰 c-축 배향성을 얻을 수 있었고, 그 때의 반가폭은 $0.34^{\circ}$이었다. AFM 표면형상에서도 기판온도 $300^{\circ}C$에서 가장 우수한 결정성을 확인하였다. 모든 GZO 박막은 기판온도와 무관하게 가시광 영역에서 80 % 정도의 투과율을 보였고, 광학적 밴드갭은 기판온도가 $300^{\circ}C$ 까지 증가함에 따라 3.52 eV 로 증가하여 blue-shift 의 경향이 관찰되었으며, 벌크 ZnO 의 밴드갭인 3.3 eV 보다 높은 것을 확인하였다. 이는 기판온도 증가에 따른 캐리어 농도의 증가로 에너지 밴드갭이 확장된다는 Burstein-Moss 효과로 설명될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.314-315
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• 2012

최근들어 반도체 및 디스플레이 소자의 구조가 복잡해짐에 따라 다층 박막 증착에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 다층 박막을 효율적으로 증착하기 위해 회전이 가능한 육각건을 개발하였고, 이를 이용하여 에너지 절약형 단열 유리 증착 공정을 구현 하였다. 개발된 회전형 육각건은 기존 플래너형 스퍼터링 건의 확장형으로서 최대 6개의 물질을 하나의 챔버에서 증착이 가능하도록 구성되었다. 기존 공정의 경우 서로 다른 물질 증착을 위해서는 각각의 챔버가 필요한 반면, 회전형 육각건을 이용할 경우 하나의 챔버에서 공정을 진행할 수 있어 원가 절감이 가능하다. Fig. 1은 개발된 회전형 육각건의 모식도로서, 스퍼터링 타겟이 장착 가능한 건과, 회전부로 구성되어 있다. 이를 이용하여 투명전극-금속-투명전극-금속-절연체로 구성되어 있는 에너지 절약형 단열 유리용 다층 박막 증착 공정을 개발하였다. 이때 알루미늄이 도핑된 ZnO (AZO)는 RF 마그네트론 스퍼터로, 금속 박막은 DC 스퍼터, $SiO_2$ 및 SiN과 같은 절연 박막은 $O_2$와 $N_2$ 분위기에서 반응성 RF 스퍼터로 각각 증착하였다. Base pressure는 $10^{-7}$ torr였으며, 증착 시 공정 압력은 1~3 mTorr로 조정하였다. 증착 균일도 향상을 위해 20 rpm의 속도로 기판을 회전시켰다. Fig. 2(a)는 ZnO-Ag-ZnO 구조로 이루어진 다층 박막의 단면을 관찰한 투과전자 현미경 사진으로 각 층간의 계면이 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있으며, 각 층간의 intermixing 현상이 발생하지 않음을 확인 가능하다. 이를 보완하기 위해 Fig. 2(b)에서 보는 바와 같이 XPS를 이용하여 depth profile을 측정하였다. 각 층에서 서로 다른 물질이 발견되는 현상, 즉 교차 오염이 발생함에 따라 나타나는 intermixing 없이 거의 순수한 형태의 ZnO, Ag 박막 성분이 검출되었다. 이는 6개의 서로 다른 물질이 장착된 회전형 육각건을 이용하여 고 품질의 다층 박막 증착이 가능함을 제시하는 결과이다. 증착된 다층 박막의 균일도는 3.8%, 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도, 면저항 값은 3 ${\Omega}/{\Box}$ 이하를 보임으로서 에너지 절약형 단열 유리로서의 사양을 만족시키는 결과를 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.215-222
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• 2002

광기록매체용 Ge-Sb-Te다층박막 성장과정을 in-situ 타원계를 사용하여 실시간으로 모니터하여 각 층의 두께를 제어하고 성장된 Ge-Sb-Te 다층박막을 ex-site 분광타원법으로 확인하였다. 보호층인 ZnS-SiO$_2$와 기록층인 Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$을 단결정실리콘 기층 위에 스퍼터링 방법으로 각각 성장시키면서 구한 타원상수 성장곡선을 분석하여 성장에 따르는 보호층의 균일성 및 기록 층의 밀도변화를 파악하고 이를 기초로 하여 Ge-Sb-Te광기록 다층박막의 두께를 정밀하게 제어하였다. Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5}$ 단층박막 시료의 복소굴절율은 eX-Situ 분광타원분석을 통하여 구하였다. 제작된 다층구조는 설정된 다층구조인 ZnS-SiO$_2$(1400$\AA$)$\mid$ GST(200 $\AA$)$\mid$ZnS-SiO$_2$(200$\AA$)와 각 층의 두께 및 전체 두께에서 1.5% 이내에서 일치하는 정확도를 보여주었다.주었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.159-163
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• 2000

절연층으로 CoO를 사용한 스핀의존성 터널링 접합 NiFe(30 nm)/CoO(t)/Co(30 nm-t)에서 터널링 자기저항성질을 연구하였다. 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si을 기판으로, 상부자성층으로 Ni$_{80}$Fe$_{20}$를 사용하였고 Co를 하부 자성층으로 사용하였다. 절연층으로 사용된 CoO른 하부 자성층 Co를 산소 플라즈마 산화법과 상온에서의 자연산화를 통해 얻었다. CoO를 플라즈마 산화법으로 얻은 경우 플라즈마 산화시간이 증가할수록 자기이력곡선에서 반강자성 물질인 CoO에 의해 NiFe와 Co의 보자력이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 플라즈마 산화된 CoO의 경우, 상온에서 1mA의 감지전류를 흘려줬을 경우 최대 1.2 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 자연산화법으로 CoO를 얻은 경우 감지 전류 1 mA에서 4.8 %의 자기저항비를 관찰할수 있었고, 감지전류 1.5 mA의 경우 28 %의 자기저항비와 10.9 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$의 값을 얻을 수 있었다. 저항$\times$면적값이 2.28 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$일 때 최대 120 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권2호
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• pp.138-142
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• 2000

Thin film $LiNbO_3$MFS (metal-ferroelectric-semiconductor) capacitor showed improved characteristics such as low interface trap density, low interaction with Si substrate, and large remanent polarization. This paper reports ferroelectric $LiNbO_3$thin films grown directly on p-type Si (100) substrates by 13.56 MHz RF magnetron sputtering system for FRAM (ferroelectric random access memory) applications. RTA (rapid thermal anneal) treatment was performed for as-deposited films in an oxygen atmosphere at $600^{\circ}C$ for 60sec. We learned from X-ray diffraction that the RTA treated films were changed from amorphous to poly-crystalline $LiNbO_3$which exhibited (012), (015), (022), and (023) plane. Low temperature film growth and post RTA treatments improved the leakage current of $LiNbO_3$films while keeping other properties almost as same as high substrate temperature grown samples. The leakage current density of $LiNbO_3$films decreased from $10^{-5}$ to $10^{-7}$A/$\textrm{cm}^2$ after RTA treatment. Breakdown electric field of the films exhibited higher than 500 kV/cm. C-V curves showed the clockwise hysteresis which represents ferroelectric switching characteristics. Calculated dielectric constant of thin film $LiNbO_3$illustrated as high as 27.9. From ferroelectric measurement, the remanent polarization and coercive field were achieved as 1.37 $\muC/\textrm{cm}^2$ and 170 kV/cm, respectively.

• Journal of Magnetics
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• 제2권1호
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• pp.7-11
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• 1997

The dependence of magnetoresistance (MR) ratio on various variables like the thickness of the second Co layer, on the presence of cap layer, on deposition field (Hdep) and on annealing in Co/Cu/Co sandwiches was investigated. Spin-valve sandwiches were deposited on the corning glass by means of the 3-gun dcmagnetron sputtering at a 5 mTorr partial Ar pressure and room temperature. The deposition field was varied from 70 Oe to 720 Oe. The MR curve was measured by the four-terminal method with applied magnetic field up to 1000 Oe perpendicular to the direction of a current in the film plne. The MR ratio of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) fabricated by making 50 ${\AA}$ of Fe buffer layer has the maximum value of 8.2% when the thickness of the second Co layer was 17${\AA}$and the deposition field was 350 Oe. In the case of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) with Cu cap layer on top, the decrease in the MR ratio seemed to relate with the oxidation of the second Co layer. Samples prepared with deposition field showed greater MR ratios through the formation of more complete spin valve films. After annealing for 2 hours at 300$^{\circ}C$, the MR ratio of the samples prepared with deposition field decreased rapidly while the MR raito of the sample prepared without the field remained.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권1호
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• pp.21-24
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• 2016

Chalcopyrite based (CIGS) thin films have considered to be a promising candidates for industrial applications. The growth of quality CIGS thin films without secondary phases is very important for further efficiency improvements. But, the identification of complex secondary phases present in the entire film is crucial issue due to the lack of powerful characterization tools. Even though X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and normal Raman spectroscopy provide the information about the secondary phases, they provide insufficient information because of their resolution problem and complexity in analyzation. Among the above tools, a normal Raman spectroscopy is better for analysis of secondary phases. However, Raman signal provide the information in 300 nm depth of film even the thickness of film is > $1{\mu}m$. For this reason, the information from Raman spectroscopy can't represent the properties of whole film. In this regard, the authors introduce a new way for identification of secondary phases in CIGS film using depth Raman analysis. The CIGS thin films were prepared using DC-sputtering followed by selenization process in 10 min time under $1{\times}10^{-3}torr$ pressure. As-prepared films were polished using a dimple grinder which expanded the $2{\mu}m$ thick films into about 1mm that is more than enough to resolve the depth distribution. Raman analysis indicated that the CIGS film showed different secondary phases such as, $CuIn_3Se_5$, $CuInSe_2$, InSe and CuSe, presented in different depths of the film whereas XPS gave complex information about the phases. Therefore, the present work emphasized that the Raman depth profile tool is more efficient for identification of secondary phases in CIGS thin film.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권6호
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• pp.303-307
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• 2015

Multilayered films of ITO (In₂O₃:SnO₂ = 9:1)/SiO₂ were deposited on soda-lime glass by RF/DC magnetron sputtering at 500℃ to improve the energy conversion efficiency of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The light absorption of the dye was improved by decrease in light reflectance from the surface of the DSSCs by using an ITO film. In order to estimate the optical characteristics and compare them with experimental results, a simulation program named EMP (essential macleod program) was used. EMP results revealed that the multilayered thin films showed high transmittance (approximate average transmittance of 79%) by adjusting the SiO₂ layer thickness. XRD results revealed that the ITO and TiO₂ films exhibited a crystalline phase with (400) and (101) preferred orientations at 2 θ = 26.24° and 35.18°, respectively. The photocurrent-voltage (I-V) characteristics of the DSSCs were measured under AM 1.5 and 100 mW/cm² (1 sun) by using a solar simulator. The DSSC fabricated on the ITO film with a 0.1-nm-thick SiO₂ film showed a Voc of 0.697 V, J_sc of 10.596 mA/cm² , FF of 66.423, and calculated power conversion efficiency (η_AM1.5) of 5.259%, which was the maximum value observed in this study.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.138-139
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• 2009

폴리머 기판위에서 ICP-RIE 방법을 이용하여 $O_2$ 플라즈마 전처리효과에 따른 GZO박막의 전기적, 광학적인 특성을 고찰 하였다. ICP-RIE 방법을 이용하여 폴리머 기판 위에 $O_2$ 플라즈마 전처리의 공정 값은 공정압력은 20 mTorr, 파워는 100 W로 하고 변수로는 시간을 60초 ~ 600초로 하였다. $O_2$ 플라즈마 전처리한 기판위에 RF Sputtering 방법을 이용하여 4인치의 GZO(ZnO: 95 wt%, $Ga_2O_3$: 5 wt%) 타겟을 사용하여 공정압력은 5 mTorr, 파워는 150 W, 박막의 두께는 500 nm의 조건으로 박막을 증착하였다. PET 기판의 600초의 $O_2$ 플라즈마 처리 후 증착한 GZO 박막의 비저항이 $6.2\times10^{-3}\;{\Omega}$-cm이었고, PEN 기판의 120초의 $O_2$ 플라즈마 처리 후 증착한 GZO 박막의 비저항이 $1.1\;{\times}\;10^{-3}\;{\Omega}$-cm이었다. 또한 300 nm 이하의 자외선 영역에서는 뛰어난 광 차단 효과를 가지고 있었으며, 가시광선 영역 (400 nm ~ 700 nm)에서 증착 된 시편들이 80 % 광 투과율을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.336-339
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• 2002

링레이저 자이로의 주파수 잠김을 개선하기 위하여, 링레이저 공진기에 저산란 반사경을 적용하는 연구가 수행되었다. 초정밀 연마기술을 통해 표면 거칠기 1Å rms 이하의 반사경 기판을 가공하였으며, 가공된 기판에 이온빔 스퍼터링 코팅방식을 이용하여 산란율 300ppm 이하의 반사경을 제작하였다. 제작된 저산란 반사경을 링레이저 자이로에 적용한 결과, 자이로의 잠김 주파수를 약 0.1 deg/sec 이하로 개선할 수 있었다.