• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.11 no.1
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• pp.5-11
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• 2010

The objective of this study is to evaluate the effect of operational parameters such as rotation speed and vibrating milling time for the fabrication of photocatalytic $TiO_2$ thin film using aerosol deposition methods. $TiO_2$ powders produced in the range of 1,000-3,000 rpm of rotation speed of centrifugal separator are ineffective on the fabrication of $TiO_2$ thin film by aerosol deposition due to the problem of nozzle powder jam. $TiO_2$ powders controlled by vibrating milling had about 420 nm of average diameter after 2 hr of vibrating milling time. The result of XRD analysis indicated that $TiO_2$ powders had a anatase phase. Vibrating milling methods was considered to be an effective pre-treatment process for $TiO_2$ powder control. Consequently $TiO_2$ photocatalytic thin film with dispersion of anatase crystallites controled by vibrating milling was successfully fabricated by aerosol deposition. The permeation flux of $TiO_2$ photocatalytic thin film with the immobilized $TiO_2$ powder was higher than that of suspended $TiO_2$ powder. Therefore, $TiO_2$ photocatalytic thin film promises to be one of the effective methods for enhancing filtration performance for the treatment of organic pollutants.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.11 no.4 s.33
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• pp.55-59
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• 2004

We fabricates the $TiO_2$ thin film from anatase phase $TiO_2$ powder having good photocatalytic property using aerosol deposition method at room temperature. Aerosol deposition method, which sprays an aerosol powder with ultrasonic velocity and deposits a thin film on substrate at low temperature, has the advantages of low thermal stress and low cost. To fabricate the $TiO_2$ thin film, the aerosol bath pressure and chamber pressure were 500 torr and 0.4 torr, respectively. The difference of aerosol bath pressure and chamber pressure accelerated the $TiO_2$ nano powder to ultrasonic velocity through the nozzle of $0.4 mm{\times}10 mm$ and $TiO_2$ thin film was finally formed. SS mesh with diameter of 50 mm was used as a substrate to apply the $TiO_2$ thin film to water quality purification. The raw powder was dehydrated for the good dispersion of $TiO_2$ powder. To suppress the formation of second particle, the powder was dispersed for 90 min in alcohol bath by ultrasonic treatment and desiccated. The grain size of $1 {\mu}m$ was observed in $TiO_2$ thin film deposited on SUS mesh by scanning electron microscopy (SEM). The anatase phase of $TiO_2$ thin film was also observed by X-ray diffraction (XRD) and the anatase phase of raw powder was nicely maintained after aerosol deposition. The results are applicable to water treatment filter having photocatalytic reaction.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.76-76
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• 2000

최근 비정질 SiC 박막은 열과 광안정도면에서 비정질 Si 박막에 비해 우수하며 공정변수들을조절함으로써 비교적 쉽고 다양하게 광학적.전기적 특성을 얻을 수 있고, 낮은 광흡수계수 및 105($\Omega$cm)1 이상의 높은 전도도를 가지고 있어 Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)을 통해 가전자제어 (Valency electron control)가 가능한 비정질 SiC 박막이 제작된 이래 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 결정성이 없는 비정질 물질은 상대적으로 낮은 온도에서 성장이 가능하며, 특히 glow-sidcharge 방식으로 저온에서 성장시킬 수 있음에 따라 유리등과 같은 다른 저렴한 물질을 기판으로 이용, 넓은 면적의 비정질 SiC 박막을 성장시켜 여러 분야의 소자에 응용되고 있다. 비정질 SiC 박막이 넓은 에너지띠 간격을 갖는 물질이라는 점과 화학적 안정성 및 높은 경도, 비정질성에 기인한 대면적 성장의 용이성 등의 장점이외에, 원자의 성분비 변화에 의해 에너지띠 간격(1.7~3.1eV)을 조절할 수 있다는 점은 광전소자의 응용에 큰 잠재성이 있음을 나타낸다. PECVD 방식으로 성장된 비정질 SiC 박막은 태양전지의 Window층이나 발광다이오드, 광센서, 광트랜지스터 등에 응용되어 오고 있다. 본 연구에서는, RF-PECVD(ULVAC CPD-6018) 방법에 의하여 비정질 Si1-xCx 박막을 2.73Torr의 고정된 압력에서 RF 전력(50~300W), 증착온도(150~30$0^{\circ}C$), 주입 가스량 (SiH4:CH4)등의 조건을 다양하게 변화시켜가며 증착된 막의 특성을 평가하였다. 성장된 박막을 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS), UV-VIS spectrophotometer, Ellipsometry, Atomic Force Microscopy(AFM)등을 이용하여 광학적 밴드갭, 광흡수 계수, Tauc Plot, 그리고 파장대별 빛의 투과도의 변화를 분석하였으며 각 변수가 변화함에 따라 광학적 밴드갭의 변화를 정량적으로 조사함으로써 분자결합상태와 밴드갭과 광 흡수 계수간의상관관계를 규명하였고, 각 변수에 따른 표면의 조도를 확인하였다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.84-84
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• 2000

수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)과 미세결정질 실리콘 ($\mu$c-Si:H)은 저온.건식 공정인 PECVD로 값싼 유리 기판을 사용하여 넓은 면적에 증착이 가능하다는 큰 장점으로 인해 광전소자(photovoltaic device)와 박막 트랜지스터(TFTs)등에 폭넓게 응용되어 왔으며 최근에는 nm 크기의 실리콘 결정(nc-Si)에서 가시광선 영역의 발광 현상이 발견됨에 따라 광소자로서의 특성을 제어하기 위해서는 성장 조건과 공정 변수에 따른 구조 변화에 대한 연구가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 UHV-ECR-PECVD 법을 이용하여 H2로 희석된 SiH4로부터 a-Si:H과 $\mu$c-Si:H를 증착하였다. 그림 1은 SiH4 20sccm/H2 50sccm/25$0^{\circ}C$에서 기판의 DC bias를 변화시키면서 박막을 증착시킬 때 나타나는 박막의 구조 변화를 raman spectrum의 To phonon peak의 위치와 반가폭의 변화로 나타낸 것이다. 비정질 실리콘 박막은 DC bias를 증가시킴에 따라 무질서도가 증가하다가 어떤 critical DC bias에서 최대치를 이룬후 다시 질서도가 증가한다. 이온의 충격력에 의해 박막내에 응력이 축적되면 박막의 에너지 상태가 높아지고 이 축적된 응력이 ordering에 대한 에너지 장벽을 넘을 수 있을 만큼 커지게 되면 응력이 풀리면서 ordering이 가능해지는 것으로 생각된다. 그림 2는 수소 결합 형태의 변화이다. 박막의 무질서도가 증가할 경우 알려진 바와 같이 2000cm-1근처의 peak은 감소하고 2100cm-1 부근이 peak이 증가하는 현상을 보였다. 본 논문에서는 여러 공정 변수, 특히 DC bias에 따르는 박막의 구조 변화와 다른 성장 조건(온도, 유량비)이 critical DC bias나 결정화, 결정성 등에 미치는 영향에 대한 분석결과를 보고하고자 한다.등을 이용하여 광학적 밴드갭, 광흡수 계수, Tauc Plot, 그리고 파장대별 빛의 투과도의 변화를 분석하였으며 각 변수가 변화함에 따라 광학적 밴드갭의 변화를 정량적으로 조사함으로써 분자결합상태와 밴드갭과 광 흡수 계수간의상관관계를 규명하였고, 각 변수에 따른 표면의 조도를 확인하였다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다. 이것은 quinua 대체량 증가에 따른 반죽의 안정성이 저하되어 버린 것으로 생각되어진다. 더욱이 lipase를 첨가하면 반죽이 분화하는 경향이 보여졌지만 첨가량 75ppm에 있어서 상당히 비용적의 증대가 보였다. 이것은 lipase의 가수분해에 의해

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.27 no.1
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• pp.25-29
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• 2020

This study demonstrates direct-patternable amorphous TiO_x resistive switching (RS) device and the fabrication method using photochemical metal-organic deposition (PMOD). For making photosensitive stock solutions, Ti(IV) 2-ethylhexanoate was used as starting precursor. Photochemical reaction by UV exposure was observed and analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and the reaction was completed within 10 minutes. Uniformly formed 20 nm thick amorphous TiO_x film was confirmed by atomic force microscopy. Amorphous TiO_x RS device, formed as 6 × 6 ㎛ square on 4 ㎛ width electrode, showed forming-less RS behavior in ±4 V and on/off ratio ≈ 20 at 0.1 V. This result shows PMOD process could be applied for low temperature processed ReRAM device and/or low cost, flexible memory device.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.22 no.4
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• pp.111-115
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• 2015

To improve the efficiency of the Si solar cell, high minority carrier life time is required. Therefore, the passivation technology is important to eliminate point defects on the silicon surface, causing the loss of minority carrier recombination. PECVD or post-annealing of thermally-grown $SiO_2$ is commonly used to form the passivation layer, but a high-temperature process and low thermal stability is a critical factor of low minority carrier lifetime. In this study, atomic layer deposition was used to grow the $Al_2O_3$ passivation layer at low temperature process. $Al_2O_3$ was selected as a passivation layer which has a low surface recombination velocity because of the fixed charge density. For the high charge density, an improved minority carrier lifetime, and a low surface recombination, nitrogen was doped in the $Al_2O_3$ thin film and the improvement of passivation was studied.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.11 no.2
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• pp.225-229
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• 2011

In this study, capacitive type pressure sensors based on low temperature co-fired ceramics (LTCC) technology for environmental monitoring were demonstrated. The LTCC is one of promising technology than is based one since it has many advantages (e.g., low cost production, high manufacturing yields and easy realizing 3D structure etc.) for sensor application. Especially, it has good mechanical and chemical properties for robust environmental application. The 3D LTCC diaphragm with thickness of 400 ${\mu}m$ were fabricated by laminating 4 green sheets using commercial powder (NEG, MLS 22C). To evaluate the sensing properties of the different cavity areas, two types of diaphragm which had different cavity areas with 25, 49 $mm^2$ respectively, were fabricated. To realize capacitive type pressure sensor, the Au top electrode was fabricated using thermal evaporator and the bottome electrode was compressed using aluminium foil. The sensing properties of the fabricated sensors showed linear characteristic under different pressure (0~30 psi) using pressure measurement system.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.1
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• pp.39-42
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• 1999

Nitrogen-doped SiC(3C) (N-SiC(3C)) epliayers were grown on Si(111) substrate at $1250^{\circ}C$ using chemical vapor deposition (CVD) technique by pyrolyzing tetramethylsilane(TMS) in $H_{2}$ carrier gas. SiC(3C) layer was doped using $NH_{3}$ during the CVD growth to be n-type conduction. Physical properties of N-SiC(3C) were investigated by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) patterns, Raman spectroscopy, cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM), Hall measurement, and current-voltage(I-V) characteristcs of the N-SiC(3C)/Si(p) diode. N-SiC(3C) layers exhibited n-type conductivity. The n-type doping of SiC(3C) could be controlled by nitrogen dopant using $NH_{3}$ at low temperature.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.263-263
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• 2016

최근 반도체 시장에서는 저비용으로 고성능 박막 트랜지스터(TFT)를 제작하기 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 먼저, 재료적인 측면에서는 비정질 상태에서도 높은 이동도와 가시광선 영역에서 투명한 특성을 가지는 산화물 반도체가 기존의 비정질 실리콘이나 저온 폴리실리콘을 대체하여 차세대 디스플레이의 구동소자용 재료로 많은 주목받고 있다. 또한, 공정적인 측면에서는 기존의 진공장비를 이용하는 PVD나 CVD가 아닌 대기압 상태에서 이루어지는 용액 공정이 저비용 및 대면적화에 유리하고 프리커서의 제조와 박막의 증착이 간단하다는 장점을 가지기 때문에 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히 산화물 반도체 중에서도 indium-gallium-zinc oxide (IGZO)는 비교적 뛰어난 이동도와 안정성을 나타내기 때문에 많은 연구가 진행되고 있지만, 산화물 반도체 기반의 박막 트랜지스터가 가지는 문제점 중의 하나인 문턱전압의 불안정성으로 인하여 상용화에 어려움을 겪고 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 산화물 반도체의 불안정한 문턱전압의 문제점을 해결하기 위해 마이크로웨이브 열처리를 적용하였다. 또한, 기존의 IGZO에서 suppressor 역할을 하는 값비싼 갈륨(Ga) 대신, 저렴한 지르코늄(Zr)과 하프늄(Hf)을 각각 적용시켜 용액 공정 기반의 Zr-In-Zn-O (ZIZO) 및 Hf-In-Zn-O (HIZO) TFT를 제작하여 시간에 따른 문턱 전압의 변화를 비교 및 분석하였다. TFT 소자는 p-Si 위에 습식산화를 통하여 100 nm 두께의 $SiO_2$가 열적으로 성장된 기판 위에 제작되었다. 표준 RCA 세정을 진행하여 표면의 오염 및 자연 산화막을 제거한 후, Ga, Zr, Hf 각각 suppressor로 사용한 IGZO, ZIZO, HIZO 프리커서를 이용하여 박막을 형성시켰다. 그 후 소스/드레인 전극 형성을 위해 e-beam evaporator를 이용하여 Ti/Al을 5/120 nm의 두께로 증착하였다. 마지막으로, 후속 열처리로써 마이크로웨이브와 퍼니스 열처리를 진행하였다. 그 결과, 기존의 퍼니스 열처리와 비교하여 마이크로웨이브 열처리된 IGZO, ZIZO 및 HIZO 박막 트랜지스터는 모두 뛰어난 안정성을 나타냄을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안된 마이크로웨이브 열처리된 용액공정 기반의 ZIZO와 HIZO 박막 트랜지스터는 추후 디스플레이 산업에서 IGZO 박막 트랜지스터를 대체할 수 있는 저비용 고성능 트랜지스터로 적용될 것으로 기대된다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.2 no.1
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• pp.3-9
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• 2009

Although Active matrix organic light emitting diode (AMOLED) display has a better image quality in terms of viewing angle, contrast ratio, and response time than liquid crystal displays (LCDs), it still has some critical issues such as lifetime, residual images, and brightness non-uniformity due to non-uniformity in electrical characteristics of driving TFTs and IR drops on supplied power line. Among them, we improved irrecoverable residual images of AMOLED displays which is mainly related to the hysteresis characteristics of driving TFTs. We consider four kinds of surface treatment conditions before gate oxide deposition for improving hysteresis characteristics. We can reduce the hysteresis level of p-channel TFT to 0.23 V, interface trap states between the poly-Si layer and gate insulator to $3.11{\times}10^{11}cm^{-2}$, and output current variation of p-channel TFT to 3.65 % through the surface treatment using ultraviolet light and H2 plasma. Therefore, the recoverable residual image problem of AMOLED displays can be improved by surface treatment using ultraviolet light and $H_2$ plasma.