• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.88-88
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• 2009

실리콘 이종접합 태양전지 제작을 위한 주요 요소기술 중 TCO/a-Si:H 간의 계면 특성은 태양전지 효율을 결정하는 주요 인자이다. 일반적으로 투명전도 산화막으로는 ZnO:Al 또는 ITO 가 사용되고 있으며 Zn, In, Sn, O 등의 확산과 Si원소의 확산으로 TCO/a-Si:H 계면에서 $SiO_x$가 생성되어 태양전지 충진률을 감소시키는 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 TCO/a-Si 계면에서 확산을 방지 하면서 패시베이션 역할을 하는 완충층을 삽입하여 실리콘 이종접합 태양전지의 효율을 높이는 연구를 수행하였다. 완충층으로 사용된 ZnO:Al의 수소화와 Zn 박막, $TiO_2$ 박막의 전기 광학적 특성을 분석하였고 AES 분석을 통해 $SiO_x$의 생성과 각 원소의 확산정도를 분석하고, CTLM을 이용하여 TCO/완충층/a-Si 간의 접촉저항을 측정하였다. 결과적으로 완충층으로 사용된 $TiO_2$(5nm)는 광특성에 큰 감소요인 없이 전기적 특성과 접촉저항 특성이 우수하였으며, 원소들간의 확산방지층으로도 우수한 특성을 보였다. ZnO:Al의 수소화는 SIMS 분석 결과 수소원소들이 계면쪽에 위치하지 않고 표면쪽에 다수 존재함으로써 패시베이션 특성을 크게 보이지 않았으나 AZO 박막의 전기적 특성은 크게 향상 시켰다. 그밖에 완충층으로 사용된 Zn 박막은 두께가 두꺼원 질수록 접촉저항의 감소를 가져왔으나 광학적 특성이 크게 감소하면서 효율적인 광포획 특성을 가지지 못하였다. 본 연구를 통하여 TCO/a-Si:H 간의 완충층 삽입을 통해 접촉저항을 낮추고 원소간의 확산을 억제하여 계면 패시베이션 특성을 향상 시킬수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.11 no.11
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• pp.9-17
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• 1998

The dependence of the ionic conductivity on the B-site ion substitution in (Li0.5La0.5)Ti1-xMxO3 (M=Sn, Zr, Mn, Ge) system has been studied. Same valence state and various electronic configuration and ionic radius of Sn4+, Zr4+, Mn4+ and Ge4+(4d10(0.69$\AA$), 4p6(0.72$\AA$), 3d10(0.54$\AA$) and 3d3(0.54$\AA$), respectively) induced the various crystallographic variaton with substitutions. So it was possibleto investigate the crystallographic factor which influence the ionic conduction by observing the dependence of the conductivity on the crystallographic factor which influence the ionic conduction by observing the dependence of the conductivity on the crystallographic variations. We found that the conductivity increased with decreasing the radii of B-site ions or vice versa and octahedron distortion disturb the ion conduction. The reason for this reciprocal proportion of conductivity on the radius of B-site ions has been examined on the base of the interatomic bond strength change due to the cation substitutions. The results were good in agreement with the experimental results. Therefore it could be concluded that the interatomic bond strength change due to the cation substitutions may be the one of major factors influencing the lithium ion conductivity in perovskite(Li0.5La0.5) TiO3system.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.187-191
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• 2006

Sputter deposition followed by surface treatment was studied using reactive RF plasma as a method for preparing titanium oxide $(TiO_2)$ films on the FTO $(SnO_2: F)$ substrate for dye-sensitized solar cells (DSCs). Anatase structure $TiO_2$ films deposited by reactive RF magnetron sputtering under the conditions of $Ar/O_2(5%)$ mixtures, RF power of 600W and substrate temperature of $400^{\circ}C$ were surface-treated by inductive coupled plasma (ICP) with $Ar/O_2$ mixtures at substrate temperature of $400^{\circ}C$, and thus the films were applied to the DSCs. We have chosen a solar cell width as a variable of a large-scaled DSCs and confirmed electric characteristics of an individual cell. As a result, the higher the internal resistance of DSC becomes, the wider the width gets. Internal resistance makes it difficult to collect photoelectron generated from dye. Ultimately up sizing DSC causes the increase of internal resistance and then has a bad effect on the cell characteristics.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.66 no.2
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• pp.354-356
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• 2017

We focused on light management technology in amorphous silicon solar cells to suppress increase in absorber thickness for improving power conversion efficiency (PCE). $MgF_2$ and $TiO_2$ anti-reflection layers were coated on both sides of Asahi VU ($glass/SnO_2:F$) substrates, which contributed to increase in PCE from 9.16% to 9.81% at absorber thickness of only 150 nm. Also, we applied very thin $MgF_2$ as a rear reflector at n-type nanocrystalline silicon oxide/Ag interface to boost photocurrent. By reinforcing rear reflection, we could find the PCE increase from 10.08% up to 10.34% based on thin absorber about 200 nm.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.6
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• pp.745-764
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• 2023

In the Republic of Congo, Banded iron formations (BIFs) occur in two areas: the Chaillu Massif and the Ivindo Basement Complex, which are segments of the Archean Congo craton outcropping in the northwestern and southwestern parts of the country. They show interesting potential with significant mineral resources reaching 2 Bt and grades up to 60% Fe. BIFs consist mostly of oxide-rich facies (hematite/magnetite), but carbonate-rich facies are also highlighted. They are found across the country within the similar geological sequences composed of amphibolites, gneisses and greenschists. The Post-Archean Australian Shale (PAAS)-normalized patterns of BIFs show enrichment in elements such as SiO₂, Fe₂O₃, CaO, P₂O₅, Cr, Cu, Zn, Nb, Hf, U and depletion in TiO₂, Al₂O₃, MgO, Na₂O, K₂O, Sc, Th, Ba, Zr, Rb, Ni, V. REE diagrams show slight light REEs (rare earth elements; LREEs) compared to heavy REEs (HREEs), and positive La and Eu anomalies. The lithological associations, as well as the very high (Eu/Eu^*)_SN ratios> 1.8 shown by the BIFs, suggest that they are related to Algoma-type BIFs. The positive correlations between Zr and TiO₂, Al₂O₃, Hf suggest that the contamination comes mainly from felsic rocks, while the absence of correlations between MgO and Cr, Ni argues for negligeable contributions from mafic sources. Pr/Pr^* vs. Ce/Ce^* diagram indicates that the Congolese BIFs were formed in basins with redox heterogeneity, which varies from suboxic to anoxic and from oxic to anoxic conditions. They were formed through hydrothermal vents in the seawater, with relatively low proportions of detrital inputs derived from igneous sources through continental weathering. Some Congolese BIFs show high contents in Cr, Ni and Cu, which suggest that iron (Fe) and silicon (Si) have been leached through hydrothermal processes associated with submarine volcanism. We discussed their tectonic setting and depositional environment and proposed that they were deposited in extensional back-arc basins, which also recorded hydrothermal vent fluids.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.6
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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.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.49.2-49.2
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• 2009

투명전극은 디스플레이, 태양전지와 같은 광전자 소자에 필수적이며, 지금까지 개발된 재료 중에는 ITO가 가장 투명하면서 전기전도도가 높고 생산성도 좋기 때문에 투명전극의 재료로 사용하고 있다. ITO는 낮은 비저항(${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$) 과 높은 투과율 (~85 %), 상대적으로 넓은 밴드갭 에너지 (3.5 eV) 의특성과 같이 뛰어난 전기적 광학적 특성에 반해서 높은 원자재 가격, 불안정한 공급량 등으로 인한 문제점이꾸준히 제기되고 있다. 따라서 $In_2O_3$:Sn, ZnO:Al, ZnO:Ga, ZnO:F, ZnO:B, TiN 등과 같은 물질들로대체하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. ZnO는 ITO보다원자재의 수급이 원활하기 때문에 원가가 낮으며, 상대적으로 낮은 온도에서도 제작이 가능하다. 또한 화학적으로 안정적이므로 ZnO에 Al, Ga 등의 3족 원소를 도핑함으로써 낮은 비저항의 박막 제작이 가능하고, ITO 박막과 비교하여 etching이 쉬우며 기판과의 접착성이 좋으며, sputtering 공정시 plasma 분위기에서의 안정성이 뛰어나고 박막증착율이 높기 때문에 투명전극으로 적합한 재료이다. 본 연구에서는 cylindrical type의 Aldoping된 ZnO single target을 사용하여 박막 증착 압력의 변화를 주어 유리기판 위에 DC sputtering을 하였다. Fieldemission scanning electron microscope (FESEM)을 통해 ZnO:Al 박막의 표면의 형상과 두께를 확인하였으며, X-ray diffraction (XRD) 분석을 통해 박막의 결정학적 특성을 관찰하였다. 투명전극용 물질로서 ZnO:Al 박막의 적합성 여부를 확인하기 위하여 Van der Pauw 방법을 이용하여 박막의 비저항, 전자 이동도, 캐리어 농도를 측정하였으며, 박막의 기계적 성질 및 표면 접착성을 확인하기 위하여 nano-indentaion 분석을 하였다. 또한 UV-vis spectrophotometer를 이용하여 ZnO:Al 박막의 투과율을 분석하여 투명전극으로의 응용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1535-1537
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• 2003

Manganese oxide electrode was designed to improve electrical conductivity for dimensionally stable anode(DSA) using discreet variation (DV)-X${\alpha}$ method. It was calculated in DV-X${\alpha}$ method that the addition of nickel to manganese oxide reduce the energy band gap of manganese oxide electrode. Therefore, it is estimated that nickel in 3 additive elements of Ti, Ni and Sn is the best candidate to improve the electrical conductivity of manganese oxide. The anodically deposited manganese oxide which was produced in 0.2M $MnSO_4$ and 0.2M (Mn,Ni)$SO_4$ solution had $MnSO_4$ structure which was identified by XRD. The $MnSO_4$ films produced in both solutions over than 50mA/$cm^2$ of current density and long deposition time of 600sec showed low adhesion with Ti substrate.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.2 s.43
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• pp.59-63
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• 2007

This paper presented a low-cost thick film gas sensor module, which was based on simple PCB (Printed Circuit Board) process. The proposed sensor module included a $NO_2/H_2$ gas sensor, a relative humidity sensor, and a heating element. The $NO_2/H_2$ gas and relative humidity sensors were realized by screen-printing $SnO_2,\;BaTiO_3$ nano-powders on IDTS (Interdigital Transducer) of a PCB substrate, respectively. At first 1% $H_2$ gas flowed into the sensor chamber. After 4 min, air filled the chamber while $H_2$ gas flow stopped. This experiment was performed repeatedly. The Identical procedure was used for the $NO_2$ detection. The result for sensing $H_2$ gas showed the increase of voltage from 0.8V to 3.5V due to the conductance increase and its reaction response time by hydrogen flow was 65 sec. $NO_2$ sensing results showed 2.7 V voltage drop due to the conductance decrease and its response time was 3 sec through a voltage monitoring.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.54.1-54.1
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• 2010

산화물 기반의 TFT는 유리, 금속, 플라스틱 등 기판 종류에 상관없이 균일한 제작이 가능하며, 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 저렴한 비용으로 제작 가능하다는 장점 때문에 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 TFT 물질로 많이 연구되고 있는 산화물은 ZnO (3.4 eV)나 InOx (3.6 eV), GaOx (4.9 eV), SnOx(3.7 eV)등의 물질과 각각의 조합으로 구성된 재료들이 주로 사용되고 있으며, 가장 많은 연구가 이루어진 ZnO 기반의 TFT는 mobility와 switching 속도에서 우수한 특성을 보이나, 트렌지스터의 안정성이 떨어지는 것으로 보고 되고 있다. 그러나 IGZO 물질의 경우 결정학적으로 비정질이며 상온 및 저온에서 대면적으로 제작이 가능하고, 높은 전자 이동도의 특성을 가지고 있는 장점 때문에 최근 차세대 산화물 트렌지스터로 각광받고 있다. IGZO TFT 소자의 경우 Ag, Au, In, Pt, Ti, ITO 등 다양한 전극 물질이 사용되고 있는데, 이들 중 active channel과 ohmic contact을 이루는 Al, Ti, Ag의 적용을 통해 향상된 성능을 얻을 수 있다. 하지만 이들 전극 재료는 TFT 소자 제작시 필수적인 열처리 공정에 노출되면서 active channel 과 전극 사이 계면에 문제점을 야기할 수 있다. 특히, Ti의 경우 산화가 잘되기 때문에 전극계면에 TiO2를 형성하여 contact resistance의 큰 영향을 미치는 것으로 보고 되고 있다. 본 연구에서는 ohmic 전극재료인 Ti 또는 Ti/Au를 적용하여 TFT 소자 제작 및 특성에 대한 평가를 진행했으며, 열처리에 따른 전극과 IGZO 계면 사이의 미세구조와 전기적인 특성간의 상관관계를 연구하였다. 이를 통해, 소자 제작 공정을 최적화하고 신뢰성 있는 소자 특성을 얻을 수 있었다.