• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2005.07b
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• pp.1474-1476
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• 2005

ZnO:Al(AZO) has been investigated for the photovoltaic cell or TCO(Transparent Conductive Oxide) of the display, because it has good electrical and optical properties. In this study, the ZnO:Al(AZO) thin film prepared on variation of substrate temperature by FTS(Facing Targets Sputtering) system. In case of TCO, because resistivity and roughness values affect the lighting of the OLED, their factors are very important. Therefore, in this paper, the electrical and optical properties of the AZO thin film were investigated with the deposition conditions and its roughness was investigated on variation of the substrate temperature. In results, AZO thin film deposited with the transmittance over 80% and the resistivity was reduced from $1.36{\times}10^{-3}$ [O-cm] to $4{\times}10^{-4}$ [O-cm] with increasing the substrate temperature from R.T to $200[^{\circ}C]$. Especially, we could obtain the resistivity $4{\times}10^{-4}$ [O-cm] of AZO thin film prepared at working pressure 1[mTorr], input current 0.4[A] and substrate temperature $200[^{\circ}C]$.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.3
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• pp.180-184
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• 2015

Stainless steel (SS) mesh was used to fabricate photoelectrode for flexible dye-seisitzed solar cells (DSSCs) in order to evaluate them as replacements for more expensive transparent conductive oxide(TCO). We fabricated the DSSCs with new type of photoelectrode, which consisted of flexible SS mesh coated with 100 nm thickness titanium (Ti) protective layer deposited using electron-beam deposition system. SS mesh DSSCs with protective layer showed higher efficiency than those without a protective layer. The best cell property in the present study showed the open circuit voltage (Voc) of 0.608 V, short-circuit current density (Jsc) of $5.73mA\;cm^{-2}$, fill factor (FF) of 65.13%, and efficiency (${\eta}$) of 2.44%. Compared with SS mesh based on DSSCs (1.66%), solar conversion of SS mesh based on DSSCs with protective layer improved about 47%.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.303-304
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• 2008

Al, N-codoped ZnO(ZnO:N,Al) thin films were deposited on n-type Si(100) substrate at $450^{\circ}C$ with various conditions of ambient gas$(N_2:O_2)$ by DC magnetron sputtering method using ZnO:$Al_2O_3$(2wt%) as a target, and then were annealed at 500, 700, $800^{\circ}C$ in $N_2$ gas for one hour. XRD patterns showed that all of the ZnO:N,Al thin films annealed at $80^{\circ}C$ grew with two peaks, which means poor crystallinity of the thin films deposited. Hall effects in Van der Pauw configuration proved that after annealing the films deposited showed low resistivity and high carrier concentration. While the films annealed at $800^{\circ}C$ showed low resistivity of $\sim10^{-2}\Omega$ cm and high carrier concentration of $\sim10^{19}cm^{-3}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.360.1-360.1
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• 2014

DSSC (Dye-Sensitized Solar Cell)의 TCO (Transparent Conductive Oxide)와 전해질 사이의 전자 재결합(Back reaction)은 DSSC의 효율을 떨어뜨리는 요소 중 하나이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 Blocking layer로서 $TiO_2$ 가 많이 사용되어지고 있다. 본 실험에서는 $HfO_2$ 를 Blocking layer로 사용하여 전자 재결합으로 인한 효율 저하를 막기 위한 연구를 진행하였다. 기존 $TiO_2$ 대비 $HfO_2$는 큰 에너지 밴드갭을 가지고 있어, TCO와 전해질 사이에 전자 재결합을 줄여주는 역할을 하기 때문에 DSSC의 효율 향상을 확인할 수 있다. 효율 측정은 1sun (100 mW/cm, AM1.5)조건에서 solar simulator를 이용하여 측정 했으며, 전자 재결합 감소는 Dark Current, EIS (Electrochemical Impedance spectroscopy)의 측정을 통하여 확인하였다. $HfO_2$를 이용한 blocking layer를 염료 감응 태양전지에 적용하면, 전자 재결합에 의한 손실을 줄여 성능적 측면에서 개선 가능할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

대표적인 투명 전극 재료indium tin oxide(ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 각광 받고 있다. 하지만 제조 단가가 높으며 brittle 하여 유연 디스플레이에 적용이 어려우며 대면적 제조가 어렵다는 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 물질이 필요한 실정이다. 대표적인 후보 물질로는 탄소 육각형이 서로 연결된 관 형태인 탄소나노튜브가 있으며 뛰어난 전기 전도도와 물리적 특성을 투명 전극에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 투명 전극 제조 시 잔여 분산제 제거 및 doping의 효과를 위해 수행되는 산처리 공정을 하지 않고 투명 전극의 특성을 향상 시키는 연구를 진행하였다. 제작된 박막에 압력을 인가하여 탄소나노튜브 네트워킹의 향상과 두께의 감소를 얻을 수 있었다. 실험에 사용된 탄소나노튜브는 아크 방전 공정으로 합성된 2nm의 single wall 탄소나노튜브이며 이를 분산제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)에 분산하여 용액형태로 제작하여 사용하였다. 분산제를 제거하기 위해 탈이온수를 사용하였으며 고분자 mold를 사용하여 압력을 인가하여 그에 따른 전기적, 광학적 변화를 관찰하였다. 제조된SWCNT 박막은 four point probe measurement를 이용하여 sheet resistance를 측정하였고 UV-vis를 이용하여 투과도와 반사도 등의 광학적 특성을 측정하였다. 박막의 표면은 field emission scanning electron microscope (FESEM)과 Atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• v.1 no.2
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• pp.73-81
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• 2013

Heterojunction with Intrinsic Thin-layer (HIT) solar cells are currently an important subject in industrial trends for thinner solar cell wafers due to the low-temperature of production processes, which is around $200^{\circ}C$, and due to their high-efficiency of 24.7%, as reported by the Panasonic (Sanyo) group. The use of thinner wafers and the enhancement of cell performance with fabrication at low temperature have been special interests of the researchers. The fundamental understanding of the band bending structures, choice of materials, fabrication process, and nano-scale characterization methods to provide necessary understanding of the interface passivation mechanisms, emitter properties, and requirements for transparent oxide conductive layers is presented in this review. This information should be used for the performance characterization of the developing technologies for HIT solar cells.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.22 no.3
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• pp.399-407
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• 1998

The infrared reflection coatings with pigment can be used to protect the surfaces of combustible materials exposed to fire. To obtain high reflectivities in the infrared range (0.5-10.mu.m) important to fire, several dielectric pigments, such as titanium dioxide, iron oxide, and silicon, can be synthesized to polymer coatings. The theoretical analysis shows that the coating design with particles diameter in the 1.5 to 2.5.mu.m range and volume fraction in the 0.1 to 0.2 range is estimated to be optimal. In the analysis of the radiation, the dependent scattering, absorption by polymeric binder, and the internal interface reflection are considered. In addition, the temperature distribution in the semi-transparent coating layer and an opaque substrate (PMMA) is also presented.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.240-240
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• 2011

투명전도성 산화물 박막은 넓은 밴드갭을 가지고 있으며 금속 도핑에 따라서 낮은 저항과 높은 투과도를 가지고 있다. 이러한 투명전도성 산화물 박막은 광학 디바이스, 유기광전자 디바이스(OLED) 및 태양전지 등 다양한 분야에 응용이 되고 있다. 또한 이러한 투명전도성 산화물 박막중에서도 AZO 박막은 실리콘 태양전지의 전극으로 사용이 되며, 이를 식각하여 다양한 모양을 가지는 박막으로 성장시킬 경우 빛의 산란 및 포집 효과에 의해서 태양전지의 current density를 증가시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 AZO 박막을 RF magnetron sputtering법을 이용하여 유리 기판위에 성장하였다. 또한, 성장된 AZO 박막은 염산, 질산, 황산, 인산, 초산 등의 다양한 산성용액을 이용하여 식각을 하였다. 그 결과 식각률은 식각용액의 농도 및 pH에 따라서 다양한 변화를 보였으며, 식각된 AZO 박막은 실리콘 태양전지에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.1
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• pp.7-11
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• 2015

In this study, $Si_3N_4$/SnZnO/AZO/Ag/Ti/ITO multi-layer film were prepared on glass substrate by DC/RF magnetron sputtering method. To prevent interfacial reaction between Ag and ITO layer, Ti buffer layer was inserted. Optical properties and sheet resistance were studied depending on laminating times of each multi-layered film especially in visible ray. The simulation program, EMP (essential macleod program), was adopted and compared with experimental data to expect the experimental result. It was found out that the transmittance of the first stacked $Si_3N_4$/SnZnO/AZO/Ag/Ti/ITO multi-layer film was more than 90%. However, with increasing stacking times, the optical properties of $Si_3N_4$/SnZnO/AZO/Ag/Ti/ITO multi-layer film get worse. Consequently, Ti layer is good for oxidation barrier, but too many uses of this layer may have an adverse effect to optical properties of TCO film.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.322-322
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• 2011

Transparent Conductive Oxide (TCO) 박막은 디스플레이 산업에 낮은 면저항 및 높은 광투과성으로 없어서는 안 될 중요한 물질로 많은 선행연구가 진행되어져 왔다. 하지만 전 세계적으로 플라즈마와 TCO박막의 특성과의 상관관계에 대한 연구가 부족하여, 디바이스 업계에서 요구하는 수준에 미치지 못하고 있다. 본 연구에서는 저온 공정이 가능한 dual pulsed magnetron sputtering을 이용해 TCO박막을 합성하고 플라즈마 특성 변화에 따른 TCO 박막의 상관관계를 규명 하고자 한다. Dual pulsed magnetron의 자장에 의해 구속되는 플라즈마 내의 이온 종들과 이온과 중성자의 비율관계를 optical emission spectroscopy (OES)로 확인 하였고, 기판 전류 및 기판 온도 측정, Langmuir probe를 통한 플라즈마 특성 분석을 통하여 플라즈마와 특성과 박막 성장과의 상관관계에 대하여 규명 하였다. 전자 온도는 1.25 eV에서 2.46 eV 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이온 밀도는 $1.7{\times}109/cm^3$에서 $2.2{\times}109/cm^3$ 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 플라즈마 밀도가 증가함에 따라 박막은 비정질에서 다결정질로 바뀌면서 전기이동도는 증가하고 전자 농도는 감소하여 87.8%의 높은 투과율과 <50 ${\Omega}/{\Box}$의 면저항을 갖는 TCO 박막을 합성 하였다.