• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.297-297
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• 2012

양자점은 공간적으로 세 방향 모두 전하의 운동을 제한하는 0차원 구조로 불연속적인 상태 밀도를 가진다. 이런 양자점의 특성은 광통신용 소자, 레이저 다이오드 등과 같은 광학 및 전자 장치에 응용될 수 있기 때문에 많은 주목을 받아 활발히 연구되어 왔다. 본 연구에서는 MBE 장비를 이용하여 GaAs 기판위에 InAs 양자점을 성장시키는 동안 As의 공급을 임의로 차단시켜 양자점 형성 조건을 변화시킨 시료들의 광학적 특성을 Photoluminescence (PL) 와 Time-resolved PL (TRPL) 실험을 이용하여 분석하였다. GaAs (001) 기판 위에 GaAs buffer layer를 $610^{\circ}C$에서 성장한 후, $470^{\circ}C$에서 As 공급 조건 변화에 따른 InAs 양자점을 성장하였다. 양자점을 성장한 후 GaAs cap layer를 $610^{\circ}C$에서 성장하였다. InAs 양자점 시료들은 In을 20초 공급하는 동안 As의 공급과 차단을 각각 1초, 2초, 3초의 일정한 간격으로 반복하였다. 10 K에서 각각의 시료들의 PL을 측정한 결과 As 공급과 차단을 2초씩 반복한 T2시료에서 PL 세기가 가장 좋게 나타났으며, 3초씩 반복한 T3시료에서 가장 나쁘게 나타났다. PL 피크는 공급과 차단을 1초씩 반복한 T1 시료가 1.23 eV, T2 시료가 1.24 eV, T3 시료가 1.26 eV에 나타났으며, As의 차단시간이 증가함에 따라 PL 피크가 높은 에너지로 이동함을 보였다. 발광파장에 따른 PL 소멸은 파장이 증가함에 따라 점차 느려지다가 PL 피크 근처에서 가장 느린 소멸곡선을 보이고, 파장이 더 증가하였을 때 점차 빠르게 소멸하였다. As 공급 조건의 변화에 따라 InAs 양자점의 크기와 밀도, 모양 등이 변하는 것을 Atomic Force Microscope (AFM) image를 통하여 확인하였으며, PL과 TRPL을 이용하여 InAs 양자점의 광학적 특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.332-332
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• 2012

분자선 에피탁시(molecular beam epitaxy)를 이용하여 GaAs 기판에 성장한 InAs 양자점(QDs: quantum dots)은 성장 온도, 압력, As/In의 공급비 등의 성장 조건에 따라 다른 변수(parameter)를 갖는다. 따라서 성장변수에 따라 양자점의 모양과 크기, 밀도가 달라져 균일한 양자점 형성에 어려움이 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들면 In-interruption 법으로 성장한 양자점의 특성이 S-K mode (Stranski-Krastanov mode)로 성장한 양자점에 비해 광학적 특성이 향상되었다. 본 연구에서는 In pre-deposition (IPD) 법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점의 광학적 특성을 PL(photoluminescence)와 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs QDs 시료들은 In과 As 공급시간을 각각 1초와 19초 (QD1), 2초와 18초 (QD2), 3초와 17초 (QD3)로 조절하여 성장하였으며, In이 공급되는 시간 동안 As shutter를 차단하여 As 공급을 중단하였다. In과 As의 차단 없이 S-K mode로 성장한 시료를 기준시료로 사용하였다 (QD0). AFM (atomic force microscope) 측정결과, In 공급시간이 1초에서 2초로 증가할 때, 양자점의 밀도와 종횡비(aspect ratio)가 증가하였고, 양자점의 균일도가 증가하였다. 그러나 QD3 시료는 QD1 시료에 비해 밀도와 종횡비, 균일도가 감소하였다. 10 K에서 PL 피크는 In 공급 시간이 증가할 때, 970 nm에서 1020 nm로 적색편이 하였고 반치폭 (FWHM: full width at half maximum)은 75 meV에서 85 meV로 증가하였다. QD2 시료의 PL 피크 에너지가 가장 낮았고, 가장 강한 PL 세기를 보였다. IPD 시간이 증가함에 따라 PL 피크에서 측정한 PL 소멸은 점차 빨라졌다. IPD 기법으로 성장한 양자점의 빠른 PL 소멸은 양자점 밀도와 종횡비 향상에 의한 파동함수 중첩의 증가와 구속 에너지 증가에 의한 것으로 설명된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.88-88
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• 2018

DLC(Diamond Like Carbon) 박막은 높은 열전도도, 큰 전기저항, 높은 강도 등의 다이아몬드와 유사한 특성을 가지고 있으면서 저온 저압에서도 합성이 가능하고, 합성 조건에 따라 물리 화학적 특성도 넓게 조절 할 수 있으며 상대적으로 넓은 면적에서 균일하고 평활한 박막의 합성이 가능하여 산업적 응용 면에서도 경쟁력을 갖추고 있다[1]. 이러한 DLC 박막을 합성함에 있어서 RF-PECVD(Radio Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법은 PECVD 방법 중 가장 보편적으로 사용되고 또 캐패시터 타입의 RF-PECVD 방법은 균일한 대면적 증착과 대량생산이 가능하다[1,2]. 본 연구에서는 우수한 특성을 갖는 DLC 박막의 증착 조건을 찾기 위해 캐패시터 타입의 RF-PECVD를 사용하여 공정 가스의 유량과 RF Power를 변화하여 박막을 증착하고, 증착된 박막의 특성을 연구하였다. DLC 박막은 ITO(Indium Tin Oxide) 유리 기판 위에 $100^{\circ}C$에서 5 min 동안 아세틸렌($C_2H_2$) 가스를 사용하여 가스 유량과 RF Power를 변화하여 증착하였다. 증착된 DLC 박막의 특성은 투과도, 평탄도, 두께를 측정하여 비교하였다. 가시광선 영역(380-780 nm)에서 투과도를 측정한 결과 ITO 유리 기판을 기준으로 한 DLC 박막의 투과도는 가시광선 영역 평균 94.8~98.8% 사이의 값으로 매우 높은 투과율을 나타내었다. 투과도는 가스 유량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, RF Power의 변화에는 특정한 변화를 나타내지 않았다. 박막의 평탄도($R_a$, $R_{rms}$)와 두께는 AFM(Atomic Force Microscope)을 사용하여 측정하였다. 평탄도 $R_{rms}$는 0.8~3.3 nm, $R_a$는 0.6~2.5 nm 사이를 나타내었고 RF Power와 가스 유량의 변화에 따른 경향성을 나타내지는 않았다. 두께는 RF Power 25 W에서 55 W로 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 70W에서는 가스의 유량에 따라 상이한 결과를 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제16권3호
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• pp.163-167
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• 2006

초음파 조사 및 계면활성제 첨가에 따른 입자의 변화를 연구하기 위하여 침전법, 음향화학적 침전법 그리고 게면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 나노 입자를 합성하였고, X-선 회절실험을 통하여 마그네타이트가 합성된 것을 확인하였다. 침전법, 음향화학적 침전법으로 합성한 입자의 크기는 계면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 합성한 입자보다 크게 얻어졌고, 초음파 출력이 증가 할수록 크기는 증가하였다. 계면활성제로 올레인 산을 첨가한 음향화학적 기법에서는 게면활성제의 농도에 따라 입자 크기를 선택적으로 조절하여 합성할 수 있었고, 단순 침전법이나 음향화학적 기법에서 보다 생성되는 입자의 크기 분포가 좁게 나타났다. 마그네타이트 나노 입자들의 자기적 특성을 SQUID를 통하여 분석한 결과, 실온에서 모두 초상자성 거동을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.322-322
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• 2013

최근 전자제품들의 소형화, 경량화, 다기능화가 활발히 진행됨에 따라, 고성능의 고출력용 인쇄회로기판(PCB)의 개발이 요구되고 있다. PCB는 전자제품의 각 부품을 전기적으로 연결하는 통로로서 전자제품의 소형화, 다기능화에 따라 고집적화가 요구되고 있다. 하지만 모든 전자장비의 고장의 85% 정도가 발열에 의한 것으로, PCB의 고집적화에 따른 발열문제가 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PCB의 방열층으로 양극 산화막을 금속 기판 위에 형성하고 이 절연층 위에 금속층을 회로로서 형성하는 방열 PCB 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근까지, 금속층 회로 형성을 위해 무전해 Ni 도금에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. 하지만 주로 화학적, 전기화학적 관점에서 많은 연구자들에 의해 조사 연구되어 왔다. 본 실험에서는 anodized Al 절연층 위의 회로전극 부분으로 스크린 방법으로 Ag paste를 패턴 인쇄한 뒤, 무전해도금 방식으로 저렴한 Ni 전면 회로전극을 형성하여 전기전도도를 높이고, 저항을 낮출 수 있는 회로로서 기판의 손상을 최소화하고 선택적으로 Ag 패턴에만 Ni 전극회로를 형성시키는 것을 목표로 연구하였다. Ni-B 무전해 도금시 도금조의 온도는 $65^{\circ}C$, 무전해 도금액의 pH는 ~7 (중성)로 유지하였다. Al2O3 기판을 이용한 Ag Paste 패턴 위에 증착된 Ni-B 박막의 특성을 분석하기 위해 X-ray diffraction (XRD), AFM (Atomic Force Microscopy), SEM (Scanning Electron Microscope), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)을 이용하여 Ni-B 박막의 특성을 분석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.21-24
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• 2005

강자성, 초거대자기저항체인 $La_{0.67}Sr_{0.33}MnO_{3}$ 타겟을 이용하여 248nm의 파장을 갖는 KrF 엑시머 레이저를 사용한 PLD법으로 박막으 제작하고, 강유전체 물질인 $PbZr_{0.52}Ti_{0.48}O_{3}$ 물질을 spin coating 방법으로 제조하였다. Pt 기관(111)위에 125 mtorr의 산소분압으로 증착한 rhombohedral 구조를 갖는 LSMO 박막을 증착하고 그 위에 PZT 물질을 증착한 결과 LSMO, PZT en 물질 모두 단일상으로 [111]방향으로서의 성장하였음을 알 수 있었다. AFM(atomic force micrscope) data 및 SEM(scanning electron microscope) data를 바탕으로 매우 균질한 박막을 얻었음을 알 수 있었으며, 이때의 자기적 성질 및 전기적 성질은 각각 강자성적인 성질 및 강유전체적인 성향을 나타내었다. 이러한 결과를 가지고 박막증착에 있어서 서로간의 결정구조가 미치는 영향과 다른 경향에 대한 조절이 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제8권4호
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• pp.138-141
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• 2003

$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Fe_2O_4$thin films were prepared by using a sol-gel method. Their crystallographic, dielectric and magnetic properties were investigated as a function of Cu contents by means of an X-ray diffractometer (XRD), X-ray reflectivity, LCZ meter (NF2232), a vibrating sample magnetometer (VSM), and an atomic force microscope (AFM). From typical C-V measurements for $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Fe_2O_4$ thin films on p-type silicon substrate, the surface charge density was calculated as 1.4 ${\mu}$C/$m^2$. The dielectric constant evaluated from the capacitance at the accumulation state was 28. The high $H_{c}$ and low $M_{sat}$ at x=0.0 and 0.1 were due to the growth of the ${\alpha}$-$Fe_2O_3$ phase having antiferromagnetic properties. The rapidly decreased $H_{c}$ and increased $M_{sat}$ at x=0.2 and 0.3 can be explained that the ${\alpha}$-$Fe_2O_3$ phases have completely disappeared at x=0.3 and so, non-magnetic defects are minimized. The $M_{sat}$ was slightly decreased and the $H_{c}$ was increased above at x=0.3 because the increase of grain boundary due to smaller grain size acts as defects during magnetization process.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.370-370
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• 2007

The liquid crystal (LC) aligning capabilities treated on the Organic overcoat thin film surfaces by ion beam irradiation and rubbing method was successfully studied for the first time. The Organic overcoat layer was coated by spin-coating. In order to characterize the LC alignment, the microscope, pretilt angle, thermal stress, and atomic force microscopy (AFM) image was used. The good LC aligning capabilities treated on the Organic overcoat thin film surfaces with ion beam exposure of $45^{\circ}$ above ion beam energy density of 1200 eV can be achieved. But, the alignment of defect of NLC on the Organicovercoat surface at low energy density of 600 eV was measured. The pretilt angle of NLC on the Organic overcoat thin film surface with ion beam exposure of $45^{\circ}$ for 1 min at energy density of 1800eV was measured about 1.13 degree. But, low pretilt angles of NLC on the Organic overcoat thin film surface with ion beam exposure at energy density of 600, 1200, 2400, and 3000 eV was measured. Also, the pretilt angle of NLC on the rubbed Organic overcoat thin film surfaces was measured about 0.04 degrees. Finally, the good thermal stability of LC alignment on the Organic overcoat thin film surface with ion beam exposure of $45^{\circ}$ for 1 min can be measured.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1345-1346
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• 2007

다양한 게이트 절연막의 펜타신 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 atomic force microscope (AFM), X-선 회절을 사용하여 분석하였다. 펜타신 박막 트랜지스터는 thermal evaporator 방법을 사용하여 여러 폴리며 기판위에 제작하였다. Hexamethylsilasane (HMDS), polyvinyl acetate (PVA), polymethyl methacrylate (PMMA)등의 폴리머 기판을 사용하여 다양한 온도에서 증착시켰다. 이 때 PMMA위에 증착시킨 펜타신의 경우가 가장 큰 그레인 크기를 보였고, 가장 적은 트랩 농도를 보였다. 그리고 상부 전극 구조를 가진 박막 트랜지스터를 HMDS 처리를 한 $SiO_2$와 PMMA 절연막을 사용하여 제작하고 비교하였다. 이때 PMMA기판 위에 제작한 트랜지스터는 전계효과 이동도가 ${\mu}_{FET}=0.03cm^{2}/Vs$ 이고, 문턱이전 기울기 0.55V/dec, 문턱전압 $V_{th}=-6V$, on/off 전류비 $>10^5$의 전기적 특성을 보였고, $SiO_2$ 기판위에 제작한 트랜지스터는 전계효과 이동도 ${\mu}_{FET}=0.004cm^{2}/Vs$, 문턱이전 기울기 0.518 V/dec, 문턱전압 $V_{th}=5V$, on/off 전류비 $>10^4$의 전기적 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.133-133
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• 2010

3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 35% 이상의 광변환 효율로 주목을 받고 있다. 일반적으로 삼중 접합 태양전지는 넓은 영역대의 파장을 흡수하기 위해 밴드갭이 다른 InGaP, GaAs, Ge이 사용된다. 그 중 하부셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용되는데, p-type Ge 기판위에 III-V 결정막 성장 시 5족 원소가 확산되어 pn접합을 형성하게 된다. 이러한 구조를 가진 Ge 하부셀이 효율적으로 홀-전자 쌍을 형성하기 위해서는 두꺼운 베이스와 얇은 에미터 접합이 필요하다. InGaP의 phosphorus는 낮은 확산계수로 인해 GaAs의 arsenic에 비해 얇은 접합이 형성 가능하며, Ge표면 에칭효과가 더 적다는 장점이 있다. 이를 고려해 우리 연구그룹에서는 metalorganic chemical vapor depostion(MOCVD)을 이용하여 Ge기판위에 성장한 InGaP layer의 특성을 관찰해 보았다. <111>로 $6^{\circ}$ 기울어진 p-type Ge(100) 기판위에 MOCVD를 통해 InGaP layer를 형성하였고, 성장된 layer를 atomic force microscope(AFM)와 high-resolution x-ray diffraction(HRXRD)을 이용하여 표면형상, 조성, 응력상태 등을 각각 관찰하였다. 또한 phosphorus 확산에 의해 형성되는 도핑농도는 electrochemical capacitance-voltage(ECV)을 이용하여 관찰하였다. 성장된 Ge기판위의 InGaP layer의 경우 특징적으로 높이 50 nm, 밑변 길이 $1\;{\mu}m$의 경사진 표면을 관찰할 수 있었으며, 이러한 구조는 TMIn과 TMGa의 비율이 증가 할수록 감소하였다. 따라서 이러한 경사진 형태의 구조는 격자 불일치 때문인 것으로 판단된다. 추가적으로 V/III ratio의 최적화를 통해 1.3 nm의 표면 거칠기를 갖는 InGaP layer를 얻을 수 있었다. ECV를 통해 Ge 하부셀의 pn접합 형성을 관찰한 결과 약 160 nm에서 접합이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 같은 성장 조건의 샘플을 1000 초 열처리 후에 접합깊이의 변화를 관찰한 결과 180 nm에서 접합이 관찰되었지만, GaAs의 arsenic에 의한 pn접합은 열처리 후에 그 깊이가 170 nm에서 300 nm로 증가 하였다. 따라서 삼중접합 태양전지의 제작 공정을 고려할 경우 phosphorus에 의한 접합 형성이 Ge 하부셀의 동작 특성에 유리할 것으로 판단된다.