• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.365-365
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• 2012

본 연구에서는 X-ray 영상을 얻기 위한 검출기 중 직접 검출방식에 쓰이고 있는 광도전체(Photoconductor)의 전극으로 Au를 사용하여 전기적인 특성을 파악하였다. Au는 유기물에 대한 반응이 적고 전기 전도도가 좋은 물질로서 투명전극으로 많이 쓰이고 있는 인듐 주석 산화물(ITO)을 대체할 수 있는 물질로 각광받고 있다. 우선 시편 제작을 위해 투명한 기판(Corning Glass, 0.7t)위에 하부전극으로 Au를 $3cm{\times}3cm$의 크기로 Physical Vapor Deposition(PVD) 방식을 이용하여 증착하였다. 이 때 챔버 내 저진공은 Rotary Pump를 이용하여 $3.9{\times}10-2Torr$ 이하를 유지하고 고진공은 Diffusion Pump를 이용하여 $5.3{\times}10-5Torr$ 이하를 유지하였다. 완성된 하부전극 위에 광도전체인 $HgI_2$를 폴리머 물질에 교반하여 메탈 폴리머 결합을 가진 Paste를 제조하고 이 Paste를 Screen Printing Method를 이용하여 증착 후 건조하였다. 마지막으로 시편위에 상부전극을 하부전극과 같은 조건으로 증착함으로서 시편을 완성한다. 상하부 전극으로 쓰이는 Au의 증착 조건을 변화시키면서 그에 따른 시편의 전기적인 특성 변화를 관찰하였다. 그 결과, Au의 증착온도와 질량에 따라 특성이 변화함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 디지털 방사선 검출기에서 Au 전극의 적용 가능성을 확인하였으며, 추후 Au 증착 조건의 최적화를 통해 방사선 검출기의 효율 향상을 위한 연구를 하고자 한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.2
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• pp.93-99
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• 2011

We investigated how the surface roughness of electrode affects the charge injection at the pentacene/Au interface. After depositing Au film on the Si substrate by sputtering, we annealed the sample to control the Au surface roughness. Pentacene and Au top electrode were subsequently deposited to complete the sample. The nucleation density of pentacene was slightly higher on the rougher Au electrode, but surface morphologies of thick pentacene films were similar on both the as-prepared and the roughened Au electrodes. The current-voltage curves obtained from the Au/pentacene/Au structure measured as a function of temperature indicated that the interface barrier was higher for the rougher Au bottom-electrode. We propose that the higher barrier was caused by the lower work function of rougher electrode surface and the higher trap density at the interface.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1539_1540
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• 2009

본 논문에서는 Porous Au-Pt 전극을 기반으로 연료전극과 공기전극으로 구성된 초소형 메탄올 센서를 설계 및 제작하고 그 특성을 분석해 보았다. 제안된 Porous Au-Pt 전극은 Porous 구조의 금속을 만드는 방법 중 하나인 Templating기법을 적용하여 수백나노 크기의 Pore들을 가진 Porous Au 전극을 제작하였고 그 위에 수 나노 크기의 Pt particles을 전해 도금하여 제작되었다. 고분자 전해질막 층으로서 Nafion film은 전해 도금한 Porous Au-Pt 전극 사이에 삽입하고 hot Pressing 통하여 센서를 구성하였다. Porous Au-Pt 전극을 기반으로한 전기화학 메탄올 센서는 $0.25\;cm^2$ 의 작은 전극 면적에도 불구하고 넓은 온도 범위 ($20^{\circ}C-100^{\circ}C$) 에서 온도에 따른 뛰어난 선형성(Correlation coefficient = 0.986)을 보였으며, 특히, 일정온도 ($60^{\circ}C$)에서 메탄올 농도 0 M에서 2 M 까지의 전류응답 특성을 측정, 분석 결과 메탄올 농도에 따른 9.6 mA/$mM{\cdot}cm^2$ 의 민감도 및 10 초 이내의 응답시간 특성을 보였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.140-140
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• 2003

Ti:LiNbO$_3$ 광 도파로를 이용한 광 변조기의 마이크로파 손실을 감소시키고 RF와 광파의 속도정합의 조건하에서 초고속 광변조의 제작을 위해서는 두꺼운 TW(travelling wave) 전극이 필수적이다 또한, 두꺼운 Au 전극이 우수한 RF 특성을 갖기 위해서는 도금된 Au 전극이 고순도의 작은 grain size를 갖는 도금 층을 제조하여야 하며, 도금 후 Au 층의 뒤틀림 현상이 작아야 한다. 따라서, 본 연구에서는 LiNbO$_3$ 기판 위에 30nm Ni-Cr과 50nm의 Au의 기저 막을 올렸으며 감광제를 이용한 photo-lithography 공정으로 CPW(coplanar waveguide) 구조의 패턴을 약 13$\mu\textrm{m}$의 두께로 형성 한 후 non-cyanidic 액을 이용하여 전류밀도 0.02 - 0.06 mA, bubble 및 non-bubble flow를 조건으로 하여 도금된 Au 전극의 특성을 관찰하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.3
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• pp.107-114
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• 2015

Electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces has received increased attention. In the present work, electrochemical modification of Au surfaces for fabricating nanostructured Au surfaces in the absence of externally added precursors is presented, which is different to the previous methods utilizing electrochemical deposition of externally added precursors. Application of anodic potential at Au surfaces in phosphate buffers containing $Br^-$ resulted in the anodic dissolution of Au, which produced Au precursors at the electrode surfaces. The resulting Au precursors were further reduced at the surface to produce nanostructured Au structures. The effects of applied potential and time on the morphology of Au nanostructures were systematically examined, from which a unique backbone type Au nanostructures was produced. The backbone type Au nanostructures exhibited high surface-enhanced Raman activity. The present work would give insights into the formation of electrochemical fabrication of nanostructured Au surfaces.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.171-171
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• 2008

본 연구는 초음파 알루미늄 웨지 및 금 볼 본딩을 동시에 적용 가능한 본딩 Pad의 금속학적 안정성을 고려한 표층전극 형성 방법에 관한 것이다. 특히, 이동통신 및 전장용 모듈의 복합 및 융합화로 LTCC기판 패키징에 있어서 다양한 본딩 기술이 요구되고 있다. 전통적인 interconnection 기술인 Au ball 본딩 및 초음파 에너지를 이용한 Al wedge 본딩 기술이 동시에 사용되어야 하는 패키지 구조의 경우 본딩 패드의 표층전극 설계는 서로 상충되는 조건이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 LTCC기판의 표층전극의 Metal finish 방법으로 이용되는 ENEPIG(무전해 Ni/Pd/Au도금)공법으로 Au ball 본딩 및 초음파 Al wedge 본딩을 동시에 가능하게 하는 solution을 제시하여 패키징 자유도뿐만 아니라 Interconnection 신뢰성을 확보할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.2
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• pp.262-267
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• 2016

In this study, we present an excellent approach for easily and uniformly immobilizing Pt, Au and bimetallic PtAu nanoparticles (NPs) on a multi-walled carbon nanotube (MWNT)-coated layer through dry plasma reduction. The NPs are stably and uniformly immobilized on the surface of MWNTs and the nanohybrid materials are applied to counter electrode (CE) of dye-sensitized solar cells (DSCs). The electrochemical properties of CEs are examined through cyclic voltammogram, electrochemical impedance spectroscopy, and Tafel measurements. As a result, both electrochemical catalytic activity and electrical conductivity are highest for PtAu/MWNT electrode. The DSC employing PtAu/MWNT CE exhibits power conversion efficiency of 7.9%. The efficiency is better than those of devices with MWNT (2.6%), AuNP/MWNT (2.7%) and PtNP/MWNT (7.5%) CEs.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.265-266
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• 2012

의료용 X-ray의 발전에 따라, 영상의 Digital화가 필요하게 되었다. Digital 영상 구현을 위해 다양한 형태의 영상 검출기가 개발되었다. 진단 영상의 조건으로는 구현 시간이 빠르고 해상도가 높아야 한다. 조건에 부합하는 Flat panel 형태의 직접방식과 간접방식 검출기의 개발이 주로 이루어졌으며, X-ray 검출 효율이 높고 공간 분해능이 높은 직접 방식의 검출기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 직접방식의 X-ray 검출물질로는 A-Se이 이용되었다. 하지만 A-Se의 경우 낮은 원자번호로 인해 X-ray에 대한효율이 낮으며, 제조 공정과 수율의 문제로 인해 대체 물질의 개발과 공정의 개선이 필요하다. 선행 연구를 통해 X-ray 검출물질의 전기적 특성을 파악을 통해 대체 물질로서 가능성을 알아보았다. 본 연구에서는 기존에 제작된 X-ray 검출물질의 상부전극 증착 물질과 증착법 선정에 대한 연구이다. 선행 연구를 통해 선정된 X-ray 검출물질은 HgI2이다. 상, 하부 전극 선택에 있어 HgI2의 일함수 값(4.15eV)을 고려하여 그와 비슷한 일함수 값을 가진 물질로 전기적 장벽을 제거하여야 한다. 따라서, ITO (일함수 4.45eV)와 Au (일함수 5.1eV)을 선택하였다. ITO의 증착으로 이용된 방법으로는 on-axis 형태의 magnetron plasma sputtering을 이용하였으며, Au의 증착으로 이용된 방법은 Thermal evaporation deposition을 이용하였다. plasma sputtering에 이용된 타겟은 In2O3;SnO2 (조성비:90:10wt%)를 사용하였으며, Chamber의 크기는 넓이 456 ${\phi}cm^2$ 높이 25 cm이며, 로 target과 기판과의 거리는 15cm이다. plasma발생에 필요한 가스로는 Ar과 O2를 이용하였다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 Turbo molecular pump이다. plasma 발생 전 진공도는 $3.2{\times}10^{-5}$ Torr, 발생 후 진공도는 $5.1{\times}10^{-5}$ Torr이다. plasma 환경이 조성된 후 증착 시간은 1분 30초이다. Au는 순도 99.999%를 이용하였으며, 이용된 금은 1회 증착에 0.3 g을 이용하였다. Chamber의 넓이 1,444 ${\phi}cm^2$이며, 높이 40 cm, boat와 기판과의 거리는 25 cm이다. 고 진공 환경 조성에 이용된 장비로는 Rotary pump와 diffusion pump를 이용하였다. Au의 승화 전 진공도는 $2.4{\times}10^{-5}$ Torr 증착 시 진공도는 $4.2{\times}10^{-5}$ Torr이며, Boat에 가해준 전압, 전류는 0.97 V, 47 A이며, 증착 시간은 1분 30초이다. 광도전체 층에 각각 증착된 전극의 저항을 통해 증착상태를 판단하였다. DMM (Digital Multimeter)로 1 cm 간격으로 측정된 표면의 저항은 ITO 약 $8{\Omega}$, Au 약 $3{\Omega}$으로 전극으로서 이용이 가능한 상태이다. Au와 ITO가 증착된 HgI2 시편의 전기적 특성은 기존에 이용된 X-ray 변환물질의 성능보다 우수하였다. 하지만 Au와 ITO가 각각 증착된 시편의 전기적 특성은 큰 차이를 보이지 않았다. ITO의 경우 진공 상태에서 이용되는 Gas가 이용되며, Plasma 환경 조성 유지가 어려운 점이 있다. Au전극은 증착 환경 조성이 쉽지만, 전극 물질 이용효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구를 통해 X-ray 변환물질인 HgI2의 전극물질로 Au와 ITO의 이용가능성을 알아보았다. 두 전극으로 제작된 검출기의 성능은 큰 차이 없이 우수하였고, 전기적 장벽 상태가 낮아 높은 검출 효율을 보였다. 상대적으로 Au 전극의 공정이 간단하고 수율이 높다. 하지만 Au Source의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 공정상의 유리함과 Source의 이용효율을 고려한 분석에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Analytical Science and Technology
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• v.23 no.2
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• pp.165-171
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• 2010

Glucose oxidase ($GOD_{ox}$) immobilized biosensor was fabricated by two methods. In one of the methods, gold nanoparticles (Au-NPs) prepared by ${\gamma}$-irradiation were loaded into the poly(maleic anhydride)-grafted multi-walled carbon nanotube, PMAn-g-MWCNT electrode via physical entrapment. In the other method, the Au-NPs were prepared by electrochemical reduction of Au ions on the surface of PMAn-g-MWCNT electrode and then GODox was immobilized into the Au-NPs. The $GOD_{ox}$ immobilized biosensors were tested for electrocatalytic activities to sense glucose. The sensing range of the biosensor based on the Au-NPs physically modified PMAn-g-MWCNT electrode was from $30\;{\mu}M$ to $100\;{\mu}M$ for the glucose concentration, and the detection limit was $15\;{\mu}M$. Interferences of ascorbic acid and uric acid were below 7.6%. The physically Au deposited PMAn-g-MWCNT paste electrodes appear to be good sensor in detecting glucose.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.536-536
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• 2012

나노와이어는 센서, 메모리소자, 태양전지등과 같은 다양한 소자로 응용이 되고 있다. Bottom-up 방법으로 길러진 나노와이어들을 금속전극 위에 정렬 및 접합시킬 때, 나노와이어와 금속전극간의 기계적 접합강도와 안정적인 전기적 특성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 열압착 공정과 솔더전극(Cr/Au/In/Au, Cr/Cu/In/Au)을 사용함으로써, 나노와이어를 금속전극에 압입시켜 강한 기계적 접합강도와 안정적인 전기적 특성을 얻을 수 있는 공정을 제안하였다. 나노와이어와 금속 전극간의 접합부 분석을 위해 scanning electron microscopy (SEM)와 transmission electron microscopy (TEM)을 이용하였으며, 기계적 특성은 lateral force microscopy (LFM), 전기적 특성은 semiconductor analyzer (Keithley 4200-SCS)를 사용하여 측정하였다. 접합강도 측정결과 lateral force가 나노와이어에 가해질 때 나노와이어가 파괴되는 힘에서도 나노와이어와 금속전극간의 접합부파괴가 일어나지 않았다. 또한 나노와이어와 금속전극간의 전기적 접촉특성은 안정적인 ohmic contact을 이루었다.