• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.155-159
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• 2008

본 연구에서는 금속 Zn 팰렛을 원료 물질로 이용하여 열화학기상증착법으로 마이크로 크기의 프리스탠딩 ZnO/Zn 코어셀 다면체 구조물을 합성하였다. 마이크로 크기로 성장된 ZnO/Zn 코어셀 다면체의 형태와 구조적인 특성을 분석하기 위해서 주사전자현미경과 투과전자현미경을 이용하였다. 성장된 마이크로 크기의 다면체는 단결정 ZnO 나노막대 배열에 의해 둘러싸인 단결정 금속 Zn로 구성되어 있음을 확인할 수 있었다. 마이크로 크기의 단결정 Zn는 육방정 결정구조로 이루어져 있으며, 표면을 구성하고 있는 c-축 배향된 ZnO 나노막대가 10 nm와 100 nm 이하의 직경과 높이를 각각 가지며 육방정 결정구조의 단결정임을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.86.2-86.2
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• 2012

산화금속은 높은 결정성, quantum size effect, 높은 투과도, 대기중의 안정도 등과 같은 탁월한 성질들로 인하여 오늘날 실리콘의 대체물로서 많은 연구가 보고되고 있다. 이러한 금속산화물의 크기와 모양을 조절하며 대량 생산하기 위한 합성방법으로 가수분해, 금속양이온 응축법과 같은 다양한 수용액상 방법이 연구되고 있다. 하지만 2차원 단일 층에 나노물질을 정렬하고 전기적 접합을 형성하는 것이 매우 어렵다는 점 때문에 나노물질을 기판 위에 자유롭게 성장시키는 방법에 대해서는 아직 많이 보고 되어있지 않다. 본 연구에서 저온의 수용액에서 1차원의 나노막대가 2차원의 스피넬 구조 위에 heteroepotaxial 접합을 이루며 성장시키는 방법을 이용하였다. P-n접합 형성을 위하여 (0001)방향으로 배향된 n-type ZnO 나노막대를 (111)방향의 p-type Co3O4 나노플레이트 위에 성장시킨 구조를 제작하였으며 이를 바탕으로 다이오드소자를 제작하여 ideal factor, turn-on voltage, rectifying ratio등의 전기적 특성을 평가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.653-656
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• 2004

(110) 배향 TiO$_2$ 단결정 위에 성장시킨 CrO$_2$(110) 박막의 결정 구조, 미세구조와 자기적 특성의 상관 관계에 대해 연구하였다. 소스 물질로는 CrO$_3$ 분말을 사용하였으며, 열분해 화학증착법으로 CrO$_2$박막을 형성하였다. (110) 배향된 TiO$_2$루타일 단결정 위에 형성된 CrO$_2$ 박막은 (110) 방향으로 우선 배향되었고, 미세구조적으로 평활한 박막을 형성하였다. 흘려주는 산소량이 많을수록 CrO$_2$ 박막의 두께가 두꺼워지고 저항치가 낮았으며, 음의 자기저항치의 변화 및 자기 이력 곡선에서 보자력과 잔류 자화 값이 감소하는 경향을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.22-22
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• 2009

최근 산화물 반도체와 나노소자 대한 관심이 날로 높아지고 있는 가운데 산화아연(ZnO) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 무수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 본인은 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 함량 분포 정도에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 함량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권1호
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• pp.38-44
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• 1998

RF 스퍼터링법으로 (001)Si 기판위에 AIN완충층을 성장하고, 그 위에 HVPE법으로 GaN를 성장하였다. GaN의 성장률은 103$0^{\circ}C$의 온도에서 AIN완충충의 두께가 각각 500$\AA$과 2000$\AA$ 일때 65$\mu\textrm{m}$/hr와 84$\mu\textrm{m}$/hr로서 AIN완충층의 두께가 증가함에 따라 증가하였다. AIN완충층위에서 GaN의 성장초기에는 수 $\mu\textrm{m}$크기의 결정들이 임의의 방향으로 성장된 후 성장시간이 경과함에 따라 수평방향으로의 성장에 의하여 합쳐지게 되며, c-축 방향으로 배향된 평탄한 표면을 갖는 다결정체가 성장되었다. 20K의 온도에서 측정된 광루미네센스(PL)스펙트럼에서는 3.482eV에서 자유여지자에 의한 발광과 3.7472eV에서 반치폭이 9.6meV인 도너 구속여기자 발광 및 3.27eV 부근에서의 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합과 LO포는 복제에 의한 발광이 나타났다. 그러나 2.2eV부근에서의 황색발광은 관찰되지 않았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.70-75
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• 1997

Electron beam 증착법을 보완하여 GaAs(100)기판위에 cubic(zinc blende) CdSe 에피충을 성장시켜 그의 특성을 조사하였다 .. CdSe 에피충의 격자 상수는 6.077 A였으며, 배향 성은 ECP 패번에 의하여 확인되고 결정성은 DCXR curve로 관찰하였다. 상온에서 측정된 H Hall data로는 에피충의 운반자 농도와 이통도는 각각 1018cm-3, 102cm2N' see 정도임을 알았 고 30 K에서 측정한 PC spectra peak는 cubic CdSe의 free exciton에 기인된 것으로 1.746 e eV에서 예리하게 나타냐고 있음을 보여주고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.289.2-289.2
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• 2014

본 연구에서는 전기증착법 정전류 방법으로 ITO 유리기판 위에 ZnO 나노막대를 성장하였다. 성장 매개 변수로 용액 농도, 전착 전류, 용액 온도 및 성장 시간으로 하였고, 성장된 ZnO 나노막대는 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffractometer, photoluminescence를 이용하여 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. 모든 시료에서 ZnO 나노막대는 wurtzite 형태의 결정 구조를 가지고, c-축 배향성을 나타내는 강한 ZnO(002) 회절피크가 나타났다. 용액 농도와 전착 전류가 감소함에 따라 ZnO 나노막대의 밀도 및 직경이 감소하였다. 또한, ZnO 나노막대는 성장 온도가 증가함에 따라 직경이 줄어들었고, 성장 시간이 증가함에 따라 ZnO 나노막대의 길이는 늘어났다. 모든 ZnO 나노막대 시료는 자유 엑시톤 재결합에 의해서 3.18 eV, 산소공공에 의한 결함에 의해서 2.32~1.86 eV의 피크가 관찰되었다. ZnO 나노막대의 직경이 작아질수록 NBEE 피크의 세기가 감소하고, 용액의 농도가 증가함에 따라 NBEE 피크는 청색편이 하였다.

• 한국결정학회지
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• 제6권1호
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• pp.14-26
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• 1995

Hot Filament CVD법에 의해 증착된 다이아몬드 박막의 기판온도와 증착시간 변화에 따르는 표면형상 변화를 관찰함으로써 그 증착기구를 규명하고자 하였다. 기판온도가 낮을 경우에는 비정질 탄소 및 DLC(diamond like carbon)가 증착되고 기판온도가 증가함에 따라 사가형의 (100)명으로 구성된 입자를 가지는 다이아몬드 박막이 증착되었으며 매우 높은 기판온도에서는 (100)명과 (111)명으로 이루어진 결정외형을 가지는 입자들로 구성되는 다이아몬드 박막이 증착되었다. 다이아몬드 박막의 (100) 우선배향성은 증착시의 비교적 높은 과포화도에 기인하는 것으로 생각되며, 이러한 (100) 우선배향성을 가지는 박막은 결정면내에 twin을 함유하지 않으므로 단결정박막으로의 성장가능성이 크다. 기판온도가 증가해도 다이아몬드 박막의 입자크기는 증가하지 않았으며 시간에 따른 증가양상도 온도에 관계없이 비슷한 경향을 보였다. 그러나 필라멘트 온도가 일정할 때 다이아몬드 박막의 핵 밀도는 기판온도가 높을수록 증가하였으며 시간에 따른 증가폭도 기판온도가 높을수록 더 크게 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.358-364
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• 2009

펄스레이저 증착법으로 박막의 결함 생성을 최소화하여 우수한 발광 특성을 가지는 ZnO 박막 성장에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 기판 온도를 $400^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$까지 변화시켜 박막을 증착한 후 엑스선 회절법, 원자힘 현미경, photoluminescence (PL) 등을 사용하여 박막의 특성 변화를 분석하였다. 그 결과 ZnO 박막은 기판 온도에 관계없이 (0001) 사파이어 기판에 c-축 배향성을 가지며 성장하였음을 확인하였고 기판온도 $600^{\circ}C$에서 가장 조밀한 박막이 형성되면서 박막에 응력이 거의 걸리지 않고 결정성도 우수함을 확인하였다. PL 분석 결과 역시 $600^{\circ}C$에서 증착된 ZnO 박막이 UV 발광 피크의 반치폭 및 결함에 의한 가시영역에서의 발광 등을 고려했을 때 가장 뛰어난 특성을 보여주었다. 이와 같은 결과는 ZnO 박막의 발광 특성이 박막의 구조적 특성과 매우 밀접한 관계가 있음을 나타내며 또한 기판 온도가 매우 중요한 역할을 함을 나타낸다. 결론적으로 기판 온도 $600^{\circ}C$에서 우수한 UV 발광 특성을 가지면서 결함에 의한 가시영역 발광이 거의 나타나지 않는 ZnO 박막을 성장시킬 수 있었고 이러한 박막은 UV 광소자에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국재료학회지
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• 제8권6호
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• pp.477-483
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• 1998

$SiC_{4}$$C_{3}$$H_{ 8}$$H_{2}$와 $C_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$, $CH_{3}$$SiCI_{3}$$CH_{4}$$H_{2}$계를 사용하여 흑연기판 위에 SiC와 SiC/C FGM을 CVD법에 의해 코팅하였다. $SiCI_{4}$$C_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$ 계에서 SiC 증착 시 바람직한 수소의 비는 10-30사이였고 결정 배향성은 입력가스의 탄소비에 따라 여러번의 대 반전이 일어났다. 성장조건을 {111} 배향성을 갖도록 조절하는 것이 FGM층간 접착상태를 증진시킬 수 있는 방법으로 판단되었다. $CH_{3}$$SiCI_{3}$C$_{3}$$H_{8}$ $H_{2}$ 계에서는 SiC와 C의 비율을 조절하기가 $SiCI_{4}$$C_{3}$$H_{8} $H_{2}$계를 사용했을 때 보다 용이하였고, FGM 단면 관찰에서 층간의 뚜렷한 경계를 발견할 수 없을 정도로 우수한 층간 접착상태를 보였다.