• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.237.1-237.1
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• 2013

Ti 와 Al 은 금속간의 화합물이 내산화성에 우수한 성질을 가지고 있으며 낮은 밀도와 고온에도 큰 변화가 없는 성질을 가지고 있다. 그리하여 내식 및 부식 관련 연구나 고온재료를 필요로 하는 우주, 엔진 제품 등에 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 Ti-Al-N 박막은 경도가 우수하여 고속 공구 부품에 널리 사용되고 있으며 최근 Ti-Al-N 에 Si 첨가로 인하여 40 GPa 이상의 고경도와 1,000도 이상의 산화온도를 지닌 나노 혼합물 코팅을 형성 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Ti, Al, Si 원분말을 PBM (Planetary Ball Milling) 방법을 사용하여 Ti-Al-Si 혼합분말로 제조하고, 제조된 분말들은 SPS (Spark Plasma Sintering) 공정을 통하여 Ti-Al-Si 합금타겟을 제작하였다. 제작된 Ti-Al-Si 합급타겟을 사용한 Sputtering 공정을 수행하여 Ti-Al-Si 3원계 박막을 증착하였다. 그 결과 기존 Ti (82 ${\mu}m$), Al (32 ${\mu}m$), Si (16 ${\mu}m$) 크기의 원분말들이 PBM (Planetary Ball Milling) 공정 후 Ti-Al-Si (18 ${\mu}m$) 로 입도가 작아진 것을 확인 할 수 있었고, 소결 후 타겟이 99% 이상의 높은 밀도를 가졌으며 원분말의 조성과 동일한 조성을 가진 타겟이 제작되었음을 확인하였다. Ti-Al-Si 타겟의 경도는 약 1,000 Hv 이상의 값을 보였으며, Ti-Al-Si-N 박막의 경우 타겟의 조성과 동일하였고 경도는 약 35 GPa 로 높은 경도 값을 가지는 것을 확인하였다. 내산화 테스트 결과 Ti-Al-Si-N 박막은 1,000도 에서도 박막의 손상이 가지 않았다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1216-1221
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• 1999

TMGa와 유전체 장벽방전에 기초한 질소함유 활성종을 이용하여 (0001) 사파이어 기판위에 GaN 박막을 저온에서 성장시켰다. III-V 질소화합물 반도체의 에피막 성장에 있어서 암모니아는 유기금속 화학증착법에서 지금까지 알려진 가장 보편적인 질소 공급원이며 충분한 질소공급을 위해 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온 성장이 필수적이다. GaN 박막을 비교적 저온에서 성장시키기 위하여 질소 공급원으로 암모니아 대신 유전체 장벽방전을 이용하였다. 유전체 장벽방전은 전극사이에 유전체 장벽을 설치하여 arc를 조절하는 방전이며 수 기압의 높은 공정압력보다 훨씬 높으므로 기판표면까지 전달하는데도 이점이 있다. GaN 박막의 결정성과 표면형상은 성장온도, 완충층에 따라 변화하였으며, $700^{\circ}C$의 저온에서도 우수한 (0001) 배향성을 갖는 GaN 박막을 성장할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제24권6호
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• pp.307-310
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• 2011

We have investigated the structural, electrical and optical properties of $In_2O_3$ thin films deposited by RF magnetron sputtering and then annealed at $150^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$ in vacuum. The structural and electrical properties are strongly related to annealing temperature. All the annealed $In_2O_3$ films are grown as a hexagonal wurtzite phase and the largest grain size is observed in the films annealed at $300^{\circ}C$. The sheet resistance decreases with a increase in annealing temperature and $In_2O_3$ film annealed at $300^{\circ}C$ shows the lowest sheet resistance of $174{\Omega}/{\Box}$. The optical transmittance of $In_2O_3$ films in a visible wavelength region also depends on the annealing temperature. The films annealed at $300^{\circ}C$ show higher transmittance of 76% than those of the films prepared in this study.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.301-301
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• 2010

2010년경 2.5G APD 시장은 3, 000억원 규모로 증가하는데 이는 FTTH 망의 확산에 힘입은 바 크다. 이와 같이 중요한 APD 소자는 현재 광통신 부품시장을 석권해 가고 있는 대만, 중국 업체들은 제조기술을 갖고 있지 않고 주로 미국-일본 기술에 의존하고 있기 때문에 Niche market으로 중요한 부품이라 할 수 있다. APD의 증폭은 높은 전기장에 의해 얻어지는데, 이 때문에 메사형 구조로는 신뢰성을 확보하기 어렵게 되고 따라서 평면형(Planar) 구조로 설계-제작하게 된다. APD 소자는 증폭층의 너비에 의해 APD의 이득-대역폭이 정해지므로 증폭층 폭을 정확하게 조절하는 것은 매우 중요하다. 증폭층의 폭은 에피 성장과 같은 높은 정밀성을 갖는 장비에 의해 조절하는 것이 아니라, Planar 구조의 특성상 Zn-확산에 의해 조절하게 된다. 대부분의 경우 Zn-확산은 Zn 또는 $Zn_3P_2$를 증착하여 drive-in 시키는 방법을 사용하는데, 이 경우 Zn가 interstitial site를 치고 들어감으로 인해 캐리어 농도가 $2{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ 정도로 낮게 형성된다. 따라서 높은 인가 바이어스에서 p-side로 공핍층이 전개되기 때문에 증폭층의 폭을 조절하기가 매우 어렵다. 이 현상은 APD 제작에 있어서 수율과 관련이 깊다. 따라서 APD의 증폭층 폭을 tight하게 조절하기 위해서는 p-type 캐리어 농도를 높일 수 있는 gas-phase 확산 방식의 개발이 필요하다. 이 방식에는 Ampoule과 같은 closed tube 방식과 확산로와 같이 Gas를 지속적으로 흘려주면서 확산시키는 open-tube 방식이 있다. Ampoule 방식은 캐리어 농도 측면에서는 가장 좋은 방식이나, Ampoule의 size 및 온도 균일성 등으로 인해 생산성에 문제가 있다. 따라서 open-tube 방식의 확산기술개발은 매우 중요하다 할 수 있다. 본 연구에는 rapid thermal annealing (RTA) 방법에 의한 $Zn_3P_2$ 고체의 확산 방식과 DEZn MO source에 의한 Gas 확산 방식을 바탕으로 InP로의 확산된 Zn원자와 doping의 분포를 비교하였다. 실험결과, Gas 확산방식의 경우 Zn원자가 더욱 더 깊게 확산이 되었으며, 확산된 원자의 대부분이 도펀트로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제34권5호
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• pp.239-244
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• 2021

Following Silicon Carbide, single crystal diamond continues to attract attention as a next-generation semiconductor substrate material. In addition to excellent physical properties, large area and productivity are very important for semiconductor substrate materials. Research on the increase in area and productivity of single crystal diamonds has been carried out using various devices such as HPHT (High Pressure High Temperature) and MPECVD (Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). We hit the limits of growth rate and internal defects. However, HFCVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) can be replaced due to the previous problem. In this study, HFCVD confirmed the distance between the substrate and the filament, the accompanying growth rate, the surface shape, and the Raman shift of the substrate after vapor deposition according to the vapor deposition temperature change. As a result, it was confirmed that the difference in the growth rate of the single crystal substrate due to the change in the vapor deposition temperature was gained up to 5 times, and that as the vapor deposition temperature increased, a large amount of polycrystalline diamond tended to be generated on the surface.

• 한국표면공학회지
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• 제54권2호
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• pp.96-101
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• 2021

NaNbO₃:Eu³⁺ phosphor thin films were grown on quartz substrates by radio-frequency magnetron sputtering at a growth temperature of 100 ℃, with subsequent annealing at temperatures of 800, 900, and 1000 ℃. The effects of annealing temperature on the structural, morphological, and optical properties of the thin films were investigated. The NaNbO₃:Eu³⁺ sputtering target was synthesized by a solid-state reaction of raw materials Na₂CO₃, Nb₂O₅, and Eu₂O₃. The X-ray diffraction patterns exhibited that the thin films had two mixed phases of NaNbO₃ and Eu₂O₃. Surface morphologies were investigated by using field emission-scanning electron microscopy and indicated that the grains of the thin film annealed at 1000 ℃ showed irregular shapes with an average size of approximately 300 nm. The excitation spectra of Eu³⁺-doped NaNbO₃ thin film consisted of a strong charge transfer band centered at 304 nm in the range of 240-350 nm and two weak peaks at 395 and 462 nm, respectively, resulting from the ⁷F₀→⁵L₆ and ⁷F₀→⁵H₂ transitions of Eu³⁺ ions. The emission spectra under excitation at 304 nm exhibited an intense red band centered at 614 nm and two weak bands at 592 and 681 nm. As the annealing temperature increased from 800 ℃ to 1000 ℃, the intensities of all the emission bands and the band gap energies gradually increased. These results indicate that the higher annealing temperature enhance the luminescent properties of NaNbO₃:Eu³⁺ thin films.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.387-392
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• 2019

$Dy^{3+}$ and $Eu^{3+}$-co-doped $La_2MoO_6$ phosphor thin films were deposited on sapphire substrates by radio-frequency magnetron sputtering at various growth temperatures. The phosphor thin films were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, and fluorescence spectrometry. The optical transmittance, absorbance, bandgap, and photoluminescence intensity of the $La_2MoO_6$ phosphor thin films were found to depend on the growth temperature. The XRD patterns demonstrated that all the phosphor thin films, irrespective of growth temperatures, had a tetragonal structure. The phosphor thin film deposited at a growth temperature of $100^{\circ}C$ indicated an average transmittance of 85.3% in the 400~1,100 nm wavelength range and a bandgap energy of 4.31 eV. As the growth temperature increased, the bandgap energy gradually decreased. The emission spectra under ultraviolet excitation at 268 nm exhibited an intense red emission line at 616 nm and a weak emission line at 699 nm due to the $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ and $^5D_0{\rightarrow}^7F_4$ transitions of the $Eu^{3+}$ ions, respectively, and also featured a yellow emission band at 573 nm, resulting from the $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{13/2}$ transition of the $Dy^{3+}$ ions. The results suggest that $La_2MoO_6$ phosphor thin films can be used as light-emitting layers for inorganic thin film electroluminescent devices.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권1호
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• pp.80-85
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• 2022

ZnO-based transparent conductive films have been widely studied to achieve high performance optoelectronic devices such as next generation flexible and transparent display systems. In order to achieve a transparent flexible ZnO-based device, a low temperature growth technique using a flexible polymer substrate is required. In this work, high quality flexible ZnO films were grown on colorless polyimide substrate using atomic layer deposition (ALD). Transparent ZnO films grown from 80 to 200℃ were fabricated with a metal-semiconductor-metal structure photodetectors (PDs). As the growth temperature of ZnO film increases, the photocurrent of UV PDs increases, while the sensitivity of that decreases. In addition, it is found that the response times of the PDs become shorter as the growth temperature increases. Based on these results, we suggest that high-quality ZnO film can be grown below 200℃ in an atomic layer deposition system, and can be applied to transparent and flexible UV PDs with very fast response time and high photocurrent.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.232-239
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• 2022

우리는 인산리튬(Li₃PO₄) 고체 상태 박막에 대한 후열처리의 영향을 분석했다. Li₃PO₄ 박막은 무선 주파수(RF) 스퍼터링에 의해 증착되었으며, 이후 200-400 ℃에서 박막을 열처리 했다. 샘플 표면의 SEM 이미지는 열처리된 샘플가 열처리되지 않은 샘플 사이의 형태에 유의미한 차이를 나타내지 않았다. XRD 분석은 샘플이 비정질과 유사한 구조로 구성되어 있음을 나타낸다. 열처리 후 결합 에너지의 변화는 XPS 분석에 의해 확인하였으며, -6 V에서의 누설 전류 밀도는 400 ℃에서 열처리된 소자가 열처리되지 않은 소자에 비해 약 7.15배 더 낮은 것으로 측정되었다. 후열처리 온도가 증가함에 따라 누설전류가 감소함을 확인하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제55권2호
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• pp.96-101
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• 2022

The effects of the growth temperature on the structural, optical, and morphological properties of BaWO₄:Sm³⁺ phosphor thin films were investigated. The BaWO₄:Sm³⁺ thin films were grown on quartz substrates at several growth temperatures by radio-frequency magnetron sputtering. All the thin films crystallized in a tetragonal structure with a main BaWO₄ (112) diffraction peak. The 830 nm-thick BaWO₄:Sm³⁺ thin films grown at 300 ℃ exhibited numerous polygon-shaped particles. The excitation spectra of BaWO₄:Sm³⁺ thin films consisted of a broad excitation band in the 200-270 nm with a maximum at 236 nm due to the O^2--Sm³⁺ charge transfer and two small bands peaked at 402 and 463 nm, respectively. Under 236 nm excitation, the BaWO₄:Sm³⁺ thin films showed an intense red emission peak at 641 nm due to the ⁴G_5/2→⁶H_9/2 transition of Sm³⁺, indicating that the Sm³⁺ ions occupied sites of non-inversion symmetry in the BaWO₄ host lattice. The highest emission intensity was observed for the thin film grown at 300 ℃, with a 51.8% transmittance and 5.09 eV bandgap. The average optical transmittance in the wavelength range of 500-1100 nm was increased from 53.2% at 200 ℃ to 60.8% after growing at 400 ℃. These results suggest that 300 ℃ is the optimum temperature for growing redemitting BaWO₄:Sm³⁺ thin films.