• 한국결정성장학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-7
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• 2024

β-Ga₂O₃는 ~4.8 eV의 넓은 밴드 갭과 8 MV/cm의 높은 항복 전압을 가지는 물질로 전력소자의 응용 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 또한, 대표적인 WBG 반도체 소재인 SiC, GaN, 다이아몬드 등과 비교했을 때, 높은 성장률과 낮은 제조 비용으로 단결정 성장이 가능하다는 장점을 가진다[1-4]. 본 연구에서는 다중 슬릿 구조를 이용한 EFG(Edge-defined Film-fed Growth) 법을 통해 SnO₂ 0.3 mol% 도핑된 10 mm 두께의 β-Ga₂O₃ 단결정을 성장시키는 데에 성공했다. 성장 방향과 성장 면은 각각 [010]/(001)로 설정하였으며 성장 속도는 약 12 mm/h이다. 성장시킨 β-Ga₂O₃ 단결정은 다양한 결정면(010, 001, 100, ${\bar{2}}01$)으로 절단하여 표면 가공을 진행하였다. 가공이 완료된 샘플은 XRD, UV/VIS/NIR Spec., Mercury Probe, AFM, Etching 등의 분석을 통해 결정면에 따른 특성을 비교하였다. 본 연구는 고전압 및 고온 응용 분야에서 전력반도체 기술의 발전에 기여할 것으로 기대되며 더 나은 특성의 기판을 선택하는 것은 소자의 성능과 신뢰성을 향상시키는데에 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.256-256
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• 2010

투명전극부터 디스플레이 산업에 이르기까지 광범위하게 응용되어지고 있고 개발되어지고 있는 투명전도산화물(TCO)은 ZnO, In2O3, SnO2 등을 기본으로 하는 n-type 재료가 대부분이다. 그러나 투명전도 산화물을 이용한 light emitting diode(LED), 투명한 태양전지, p-형 TFT와 같은 투명전자소자의 개발을 위해서는 p-type 소재가 필수적이다. p-type TCO 소재는 비교적 연구 개발 실적이 매우 부진한 실정이었다. 1997년 넓은 밴드갭을 가지는 ABO2(delafossite) 산화물이 p-type으로서 안정적이라는 것을 보고함에 따라 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 ABO2 형태를 가진 Delafossite구조 산화물이 가장 유망한 p-type 투명전도체 소재로 거론되고 있다. Delafossite 구조가 p-type 투명전도체에 적합한 결정구조인 이유는 밴드갭이 넓고 공유결합에 유리하기 때문이다. Delafossite구조는 상온에서 2종류의 polytype(상온에서 Rhombohedaral구조와 hexagonal 구조)이 존재하며 이들은 각각 3R 및 2H의 결정 구조를 가지고 있다. ABO2의 delafossite구조에서 Cu+의 배열은 c-축을 따라 Cu-O-Cr-O-Cu의 연속적인 층 구조로서 2차원연결로 보여 진다. 보고된 Cu- base delafossite구조를 가지는 재료들은 CuAlO2, CuGaO2, CuInO2 등 여러가지가 있다. 본 연구에서는 PLD를 이용하여 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 delafossite구조인 CuCrO2박막의 특성을 알아보았다. p-type 특성을 위하여 CuCrO2에 Zn를 첨가하였으며 그에 따른 구조적 전기적 특성을 조사하였다. 성장온도와 산소분압을 $500{\sim}700^{\circ}C$, 0~10mTorr로 변화시켜 특성을 연구하였다. 성장온도 $700^{\circ}C$, 산소분압 10mTorr에서 c-plane 사파이어 기판위에 c-축 배향의 에피성장된 CuCrO2:Zn 박막을 얻을 수 있었다. Mg를 도핑함에 따른 p-type 특성보다 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 동일한 조건임에도 특정한 이차상의 존재를 통해 도핑된 Zn의 위치를 추측할 수 있었다. 온도와 분압에 따른 결정성과 표면상태를 SEM을 통해서 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제20권12호
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• pp.676-680
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• 2010

Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped $SnO_2$) etc., which have been widely used in LCD, touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realize transparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additional prerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical bandgap more than ~3.0 eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of $SrCu_2O_2$, which shows p-type conductivity, have been synthesized by 2-step solid state reaction at $950^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and single-phase $SrCu_2O_2$ thin films of p-type TCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at $500^{\circ}C$, 1% $H_2$/(Ar + $H_2$) atmosphere. 3% $H_2$/(Ar + $H_2$) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-type nature of the fabricated $SrCu_2O_2$ thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density $5.27{\times}10^{-2}S/cm$, $2.2cm^2$/Vs, $1.53{\times}10^{17}/cm^3$ a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the $SrCu_2O_2$ thin films revealed 62% at 550 nm and 3.28 eV. The electrical and optical properties of the obtained $SrCu_2O_2$ thin films deposited by RF magnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권6호
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• pp.1865-1872
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• 2011

This study investigates the sensitivity of a gas sensor to volatile organic compounds (VOCs) at various operating temperatures and catalysts. Nano-sized powdered $WO_3$ prepared by sol-gel and chemical precipitation methods was mixed with various metal oxides. Next, transition metals (Pt, Ru, Pd, and In) were doped on the surface of the mixture. Metal-$WO_3$ thick films were prepared using the screen-printing method. The physical and chemical properties of the films were studied by SEM/EDS, XRD, and BET techniques. The measured sensitivity to VOCs is defined as the ratio ($R_a/R_g$) of resistance ($R_{air}$) of $WO_3$ film in the air to resistance ($R_{gas}$) of $WO_3$ film in a VOCs test gas. The sensitivity and selectivity of the films were tested with various VOCs such as acetaldehyde, formaldehyde, methyl alcohol, and BTEX. The thick $WO_3$ film containing 1 wt % of Ru and 5 wt % of $SnO_2$ showed the best sensitivity and selectivity to acetaldehyde gas at an operating temperature of 300 $^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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• pp.25-30
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• 2002

The ternary semiconducting compounds of the $A_{4}BX_{6}$(A=Cd, Zn, Hg; B=Si, Sn, Ge; X=S, Se, Te) type exhibit strong fluorescence and high photosensitivity in the visible and near infrared ranges, so these are supposed to be materials applicable to photoelectrical devices. These materials were synthesized and single crystals were first grown by Nitsche, who identified the crystal structure of the single crystals. In this paper. author describe the undoped and $Co^{2+}$-doped $Zn_{4}SnSe_{6}$ single crystals were grown by the chemical transport reaction(CTR) method using iodine of $6mg/cm^{3}$ as a transport agent. For the crystal. growth, the temperature gradient of the CTR furnace was kep at $700^{\circ}C$ for the source aone and at $820^{\circ}C$ for the growth zone for 7-days. It was found from the analysis of x-ray diffraction that undoped and $Co^{2+}$-doped $Zn_{4}SnSe_{6}$ compounds have a monoclinic structure. The optical absorption spectra obtained near the fundamental absorption edge showed that these compounds have a direct energy gaps. These temperature dependence of the optical energy gap were closely investigated over the temperature range 10[K]~300[K]

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.228-233
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• 2007

Core technologies for integrating hydrogen gas sensor were investigated. In this study, the thermally isolated micro-hot-plate with areas of $100{\times}100-260{\times}260{\mu}m^2$ was fabricated by utilizing surface micromachining technique that provides better manufacturing yield than bulk micromachining counterpart. The optimum design of the sensor was peformed by analyzing the thermal profile of the structure obtained from a ANSYS simulator. The 400-nm-thick polysilicon films doped with phosphorus, the 300-nm-thick aluminum films, and the 200-nm-thick $SnO_2$(or ZnO)films were used as the micro-heater material, the temperature sensor material, and the gas sensitive material, respectively. The experimental results show that the developed gas sensors can detect $H_2$ concentration as low as 1 ppm.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.192-195
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• 2000

Antimony doped tin oxyde thin films have been deposited by sol-gel method using non-alkoxide precursor SnCl$_2$$.$2H$_2$O as host and SbC1$_3$ as dopant material. Using spin coating method, thin films of thickness up to 200nm have been uniformly deposited on Corning 1737F non-alkali glass substrates. Effect of Sb doping concentration and heat treatment on electrical and optical properties was investigated. Heat treatment was performed at the temperature from 350$^{\circ}C$ to 650$^{\circ}C$ in flowing O$_2$. The resulting ATO films showed widely changing electrical resistivity and optical transmittance values in the visible spectrum depending on the composition and firing condition.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.694-702
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• 2014

마이크론 크기를 가지는 ITO(indium tin oxide) 입자들은 인듐과 틴의 수용성 전구체들과 유기 첨가제를 분무 열분해하여 얻었다. 유기 첨가제로서는 에틸렌글리콜과 시트르산을 이용하였다. 분무 열분해 시 에틸렌글리콜과 시트르산과 같은 유기첨가제를 첨가하지 않고 얻어진 ITO 입자들은 구형이며 속이 꽉찬 형태를 가지는데 비해 유기 첨가제를 첨가하여 분무 열분해를 하면 얻어지는 ITO 입자들은 유기 첨가제의 양이 증가 할수록 껍질이 얇고 다공성이 증대된 중공 입자가 얻어진다. 유기첨가제를 첨가하지 않고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 $700^{\circ}C$에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 전환되지 않으나, 유기첨가제를 첨가하고 분무 열분해를 통해 얻어지는 마이크론 크기를 가지는 ITO는 $700^{\circ}C$에서 두 시간 동안의 후소성과 24 시간 동안의 습식 볼밀링에 의해 나노 크기의 ITO로 쉽게 전환되었다. 응집된 나노 크기의 ITO의 일차 입자의 크기를 Debye-Scherrer 식에 의해 계산하였고 ITO 입자를 압축하여 만든 펠렛의 표면저항을 측정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1352-1354
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• 1997

Transparent conductive thin films have found many application in many active and passive electronic and opto-electronic devices as like flat Panel display electrode and window heat mirror, etc. Low resistivity and high transmittance of this films can be obtained by controlling deposition parameters, which are oxygen partial Pressure, substrate temperature and dopant concentration. In this study, We prepared non-stoichiometric and Sb-doped thin films of tin dioxide by reactive DC magnetron sputtering technology. The lowest resistivity of about $3.0{\times}10^{-3}\;{\Omega}cm$ and 80% transmittance in the visible light region have heed obtained at optimal deposition condition.

• 한국표면공학회지
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• 제31권2호
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• pp.109-116
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• 1998

Highly transparent conductive pure and fluorine-doped tin oxide(FT0, $SnO_2$ : F) films have been prepared by low pressure metal organic chemical vapor deposition (LP-MOCVD) from various mixtures of tetramethyitin(TMT) with oxygen or oxygen containing ozone. The properties of TO films have been changed with the variation of gases, flow rate, and substrate temperature. The nsing of oxygen containing ozone instead of pure oxygen, reduced substrate temperature by 100-$150^{\circ}C$ while maintaining same thickness. The films prepared by using ozone showed the resistivity in the range from $10^~2$ to $10^{~3}\Omega$cm, and the mobiiity from 10 to $14\textrm{cm}^2$/Vs. Fluorine-doped tin oxide films had properties such as the resistivity about $10^{-4}\Omega$cm, and the mobility from 14 to $19\textrm{cm}^2$/Vs.