• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.144-145
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• 2006

ZnO is a promising material to make high efficiency violet or blue light emitting diodes (LEDs) for its large binding energy (60meV) and big bandgap. But the high quality p-type conduction of ZnO is a dilemma to achieve LEDs with it. In present study, we presented a reliable method to prepare ZnO thin films on (100)silicon substrates by RF magnetron sputtering in the mixture ambient of $N_2$ and $O_2$, accompanying with low pressure annealing in the sputtering chamber in $O_2$ at $600^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ respectively. X-ray diffraction and Hail effect with Van der Paul method were performed to test ZnO films. Seeback effect was also carried out to identify carrier types in ZnO films and showed the N-doped ZnO film annealed at $800^{\circ}C$ had achieved p-type conduction.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.223.2-223.2
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• 2013

비정질 실리콘은 태양전지, 트랜지스터, 이미지 센서 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며 새로운 박막 소자 개발을 위한 소재로서 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 소자개발에 있어 공정상에서 발생하는 비정질 실리콘 박막의 높은 응력(stress)은 소자의 특성을 떨어뜨리는 문제점을 갖는다. 따라서 우수한 특성의 소자 개발을 위해서는 보다 낮은 응력을 갖는 비정질 실리콘 박막 증착 및 공정 조건에 따른 응력 조절이 필요하다. 저응력의 비정질 실리콘 박막 증착은 보다 낮은 반응온도에서 증착속도를 최소로 하여 성장되어야 하는데 이는 플라즈마기상증착(Plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 시스템에 의해 가능하다. 따라서 본 연구에서는 PECVD 시스템을 사용하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였고 그 특성을 분석하였다. 이 때 증착 온도, rf 파워, 공정 압력은 실험결과로부터 얻어진 낮은 박막 증착속도 하에서 안정적으로 증착이 가능한 조건으로 일정하게 유지하여 실험하였다. 공정 가스는 SiH4/He/N2의 혼합가스를 사용하였고 응력 조절을 위해 SiH4/He 가스비를 일정한 비율로 변화하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 두께 및 표면 특성은 field emission scanning electron microscopy 및 atomic force microscopy를 이용하여 분석하였고, energy dispersive X-ray 분석을 통하여 정량 및 정성적 분석을 수행하였다. 그리고 stress measurement system을 이용하여 박막의 응력을 측정하였고 X-ray diffraction 측정 및 ellipsometry 측정으로부터 증착된 박막의 결정성, 굴절률 및 oiptical bandgap을 분석하였다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권6호
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• pp.208-213
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• 2017

Flexible opto-electronic devices are developed on the insulating layer deposited stainless steel (STS) substrates. The silicon dioxide ($SiO_2$) material as the diffusion barrier of Fe and Cr atoms in addition to the electrical insulation between the electronic device and STS is processed using the plasma enhanced chemical vapor deposition method. Noble silver (Ag) films of approximately 100 nm thickness have been formed on $SiO_2$ deposited STS substrates by E-beam evaporation technique. The films then were annealed at $650^{\circ}C$ for 20 min using the rapid thermal annealing (RTA) technique. It was investigated the variation of the surface morphology due to the interaction between Ag films and $SiO_2$ layers after the RTA treatment. The results showed the movement of Si atoms in silver film from $SiO_2$. In addition, the structural investigation of Ag annealed at $650^{\circ}C$ indicated that the Ag film has the material property of p-type semiconductor and the bandgap of approximately 1 eV. Also, the films annealed at $650^{\circ}C$ showed reflection with sinusoidal oscillations due to optical interference of multiple reflections originated from films and substrate surfaces. Such changes can be attributed to both formation of $SiO_2$ on Ag film surface and agglomeration of silver film between particles due to annealing.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.149-151
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• 2006

Cu계 $I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다 $CulnSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 20-30% 정도 치환한 $Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼충으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 17.5%의 효율을 얻었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권10호
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• pp.673-676
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• 2003

We have investigated $Al_{x}$ $Ga_{l-x}$ N/GaN epilayers (x = 0.08, 0.15) grown by metal organic vapor phase epitaxy on sapphire with photoluminescence(PL), and persistent photoconductivity(PPC) experiments. An anomalous S-shaped shift behavior of temperature dependencies of PL peak energy is observed for the x = 0.15 sample. In PPC measurement, showed that the dark current recovery time of $Al_{x}$$Ga_{l-x}$ N/GaN epilayers mainly depends on the Al content. These behaviors are usually attributed to the presence of carrier localization states. All these phenomena are explained based on the alloy compositional fluctuations in the $Al_{x}$ /$Ga_{l-x}$ N/ epilayers. The photocurrent quenching observed in PPC measurements for $Al_{x}$ $Ga_{l-x}$ N/ epilayers less than 0.2 $\mu\textrm{m}$ thickness indicates that the presence of metastable state in the bandgap of GaN layer, and that the excess holes in the valence band recombine with free electrons.

• 한국재료학회지
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• 제32권11호
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• pp.458-465
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• 2022

Interest in the use of semiconductor-based photocatalyst materials for the degradation of organic pollutants in a liquid phase has grown, due to their excellent performance and response to the light source. Herein, we fabricated a NiO-SiC-TiO₂ ternary structured photocatalyst which had reduced bandgap energy, with strong activation under UV-light irradiation. The synthesized samples were examined using XRD, SEM, EDX, TEM, DRS, EIS techniques and photocurrent measurement. The results confirmed that the two types of metal oxides were well bonded to the SiC fiber surface. The junction of the new photocatalyst exhibited a large number of photoexcited electrons and holes. The holes tended to oxidize the water and form a hydroxyl radical, which promoted the decomposition of methylene blue. The close contact between the 2D SiC fiber and metal oxide semiconductors expanded the scope of absorption wavelength, and enhanced the usability of the ternary photocatalyst for the degradation of methylene blue. Among three synthesized samples, the NiO-SiC-TiO₂ showed the best photocatalytic effect, and was considered to have excellent photoelectron transfer due to the synergy effect between the metal oxide and SiC.

• Advances in nano research
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• 제16권1호
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• pp.53-69
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• 2024

Advancements in the technology of building materials has led to diverse applications of nanomaterials with the aim to monitor concrete structures. While there are myriad instances of the use of nanoparticles in building materials, the production of smart nano cement-composites is often expensive. Thereupon, this research aims to discover a sustainable nanomaterial from tyre waste using the pyrolysis process as part of the green manufacturing circle. Here, Nano Structure Tyre-Char (NSTC) is introduced as a zero-dimension carbon-based nanoparticle. The NSTC particles were characterized using various standard characterization techniques. Several salient results for the NSTC particles were obtained using microscopic and spectroscopic techniques. The size of the particles as well as that of the agglomerates were reduced significantly using the milling process and the results were validated through a scanning electron microscope. The crystallite size and crystallinity were found to be ~35nm and 10.42%, respectively. The direct bandgap value of 5.93eV and good optical conductivity at 786 nm were obtained from the ultra violet visible spectroscopy measurements. The thermal analysis reveals the presence of a substantial amount of carbon, the rate of maximum weight loss, and the two stages of phase transformation. The FT-Raman confirms the presence of carboxyl groups and a ID/IG ratio of 0.83. Water contact angle around 140° on the surface implies the highly hydrophobic nature of the material and its low surface energy. This characteristic process assists to obtain a sustainable nanomaterial from waste tyres, contributing to the development of a smart building material.

• 한국진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.242-247
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• 1998

DC saddle-field-plasma-enhanced chemical-vapor deposition(PECVD) 장치를 이용 하여 상온에서 p-type Si(100)기판위에 hydrogenated amorphous carbon nitride [a-C:H(N)] 박막을 증착하였다. 원료가스인 $CH_4$과 $N_2$의 전체압력은 90mTorr로 고정하고 $N_2/CH_4$비를 0 에서 4까지 변화하면서 제작한 a-C:H(N)박막의 미세구조의 변화를 연구하였다. 진공조의 도달 진공도는 $1\times10^{-6}$Torr이고, 본 실험시 $N_2+CH_4$가스의 유량은 5sccm으로 고정하고 배 기량을 조절하여 진공조의 가스 압력을 90mTorr로 고정하였으며 기판에 200V의 직류 bias 전압을 인가하였다. $\alpha$-step과 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용한 분석결과 $N_2/CH_4$비가 0에서 0.5로 증가함에 따라 박막 두께는 4840$\AA$에서 2600$\AA$으로 급격히 감소하 였으며, 박막내의 탄소에 대한 질소함유량(N/C비)는 N2/CH4비가 4일 때 최대 0.25로 증가하 는 것을 확인하였다. 또한 XPS 스펙트럼의 fitting 결과 $N_2/CH_4$비가 증가할수록 CN결합이 증가하였다. Fourier Transformation Infrared(FT-IR) 분석결과 $N_2/CH_4$비가 증가함에 따라 박막내의 C-H결합은 감소하고, N-H, C≡N결합은 증가하였다. Optical bandgap 측정 결과 $N_2/CH_4$비가 0에서 4로 증가함에 따라 a-C:H(N)박막의 bandgap 에너지는 2.53eV에서 2.3eV 로 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.619-628
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• 2019

본 논문에서는 진성난수 생성기를 위한 베타선 센서를 설계하였다. PMOS 피드백 트랜지스터의 게이트를 DC 전압으로 바이어스하는 대신 PMOS 피드백 트랜지스터에 흐르는 전류가 PVT 변동에 둔감하도록 설계된 전류 바이어스 회로를 mirroring하게 흐르도록 하므로 CSA의 signal voltage의 변동을 최소화하였다. 그리고 BGR (Bandgap Reference) 회로를 이용하여 공급된 정전류를 이용하여 신호 전압을 VCOM 전압 레벨까지 충전하므로 충전 시간의 변동을 줄여 고속 감지가 가능하도록 하였다. 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계된 베타선 센서는 corner별 모의실험 결과 CSA 회로의 최소 신호전압과 최대 신호전압은 각각 205mV와 303mV이고, pulse shaper를 거친 출력 신호를 비교기의 VTHR (Threshold Voltage) 전압과 비교해서 발생된 펄스의 최소와 최대 폭은 각각 0.592㎲와 1.247㎲로 100kHz의 고속 감지가 가능한 결과가 나왔으며, 최대 100Kpulse/sec로 계수할 수 있도록 설계하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.55-60
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• 2021

유연한 특성을 유지하면서 높은 접착력을 가진 웨어러블 디스플레이를 제작하기 위하여 전해도금법을 이용한 접착법을 진행하였다. 또한 섬유에 접착된 LED의 사파이어 기판을 제거하기 위하여 LLO 전사법을 이용하였다. 그 후 전해도금을 이용한 접착법을 진행한 샘플의 SEM, EDS 데이터를 통하여 실제로 구리가 섬유직물의 격자사이를 관통하여 성장하며 광원과 섬유를 고정시켜주는 것을 확인하였다. 구리의 접착특성을 확인하기 위하여 Universal testing machine (UTM)을 이용하여 측정하였다. 도금 접착 후 laser lift-off (LLO) 전사공정을 완료한 샘플과 전사공정을 진행하지 않은 LED의 특성을 probe station을 이용하여 비교하였다. 공정 이후의 광원의 특성을 확인하기 위하여 인가 전류에 따른 electroluminescence (EL)을 측정하였다. 전류가 증가할수록 온도가 상승하여 Bandgap이 감소하기 때문에 spectrum이 천이하는 것을 확인하였다. 또한 radius 변화에 따른 샘플의 전기적 특성 변화를 probe station을 이용하여 확인하였다. Radius 변형에도 구리가 bending stress를 견딜 수 있는 기계적 강도를 가지고 있어 Vf 변화는 6% 이하로 측정되었다. 이러한 결과를 토대로 웨어러블 디스플레이 뿐만 아니라 유연성이 필요한 배터리, 촉매, 태양전지 등에 적용되어 웨어러블 디바이스의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.