• 센서학회지
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• 제17권5호
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• pp.361-368
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• 2008

Nanosized $SnO_2$ particles were synthesized by homogeneous precipitation method using tin chloride ($SnCl_4{\cdot}5H_{2}O$) and urea ($CO(NH_2)_2$). The powders were heated at $500^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$ for 2h. The crystal structure, microstructure, thermal behavior, specific surface area were analyzed using XRD, FE-SEM, TGA and BET, respectively. The initial resistance and the $H_2$ sensing properties were measured as a function of ${Sb_2}{O_3}$ and Pd doping concentrations. The resistance was decreased with the addition of ${Sb_2}{O_3}$ and the sensitivity for $H_2$ gas was increased with the addition of Pd. Thus, the optimum $H_2$ gas sensing property was obtained in the 0.25.mol% ${Sb_2}{O_3}$ and 1.w% added $SnO_2$ powders.

• 센서학회지
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• 제22권4호
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• pp.302-307
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• 2013

The Sb-doped $SnO_2$ nanowire network sensors were prepared by thermal evaporation of the mixtures between tin and antimony powders. Pure $SnO_2$ nanowire networks showed high sensor resistance in air ($99M{\Omega}$), similar gas responses to 4 diffferent gases (5 ppm $C_2H_5OH$, CO, $H_2$, and trimethylamine), and very sluggish recovery speed (90% recovery time > 800 s). In contrast, 2 wt% Sb-doped $SnO_2$ showed the selective detection toward $C_2H_5OH$ and trimethylamine, relatively low resistance ($176k{\Omega}$) for facile measurement, and ultrafast recovery speed (90% recovery times: 6 - 18 s). The change of gas sensing charactersitics by Sb doping was discussed in relation to gas sensing mechanism.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

대표적인 투명 전극 재료indium tin oxide(ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 각광 받고 있다. 하지만 제조 단가가 높으며 brittle 하여 유연 디스플레이에 적용이 어려우며 대면적 제조가 어렵다는 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 물질이 필요한 실정이다. 대표적인 후보 물질로는 탄소 육각형이 서로 연결된 관 형태인 탄소나노튜브가 있으며 뛰어난 전기 전도도와 물리적 특성을 투명 전극에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 투명 전극 제조 시 잔여 분산제 제거 및 doping의 효과를 위해 수행되는 산처리 공정을 하지 않고 투명 전극의 특성을 향상 시키는 연구를 진행하였다. 제작된 박막에 압력을 인가하여 탄소나노튜브 네트워킹의 향상과 두께의 감소를 얻을 수 있었다. 실험에 사용된 탄소나노튜브는 아크 방전 공정으로 합성된 2nm의 single wall 탄소나노튜브이며 이를 분산제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)에 분산하여 용액형태로 제작하여 사용하였다. 분산제를 제거하기 위해 탈이온수를 사용하였으며 고분자 mold를 사용하여 압력을 인가하여 그에 따른 전기적, 광학적 변화를 관찰하였다. 제조된SWCNT 박막은 four point probe measurement를 이용하여 sheet resistance를 측정하였고 UV-vis를 이용하여 투과도와 반사도 등의 광학적 특성을 측정하였다. 박막의 표면은 field emission scanning electron microscope (FESEM)과 Atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.65-68
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• 2009

본 연구에서는 eagle 2000 glass위에 APCVD(atmospheric CVD)증착법으로 $SnO_2$:F 박막을 제조하였다. 공정 온도, doping 농도, TTC(Tin tetrachloride)와 $H_2O$, $CH_3OH$의 조성비를 공정 변수로 두었으며, 각 변수에 대한 전기적, 광학적 특성 및 결정성을 확인하였다. hall measurement를 이용 제작된 박막의 전기적 특성을 확인 하였고, uv-VIS spectroscopy, hazemeer를 이용 박막의 광학적 특성을 확인 하였다. 또한 XRD, FESEM, AFM을 이용 박막의 결정성 및 표면 특성을 확인 하였다. 박막의 결정성을 결정짓는 증착 온도의 경우 $590^{\circ}C$에서 완벽한 Tetragonal rutile 형태의 결정성을 보였으며 $SnO_2$:F film $1{\mu}m$ thickness에서 $10({\Omega}/{\square})$ 내외의 우수한 면저항값과 $30(cm^2/Vs)$ 이상의 mobility값을 확인 하였으며, 가시광영역대 에서 높은 투과율과 우수한 haze값을 얻었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권2호
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• pp.23-28
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• 2008

최적 소자구조에 의한 고분자 발광다이오드의 외부 양자효율 향상을 위해 스핀코팅 방법으로 ITO/EDOT:PSS/(PFO)/PFO:MEH-PPV/LiF/Al 구조의 발광소자를 제작하고 전기, 광학적 특성을 조사하였다. ITO(indium tin oxide) 투명전극을 양극으로 사용하고 정공수송층으로 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfolnate)]를 사용하였으며, 발광물질로는 PFO[poly(9,9-dioctyl-fluorene)]와 MEH-PPV [poly(2-methoxy-5(2-ethylhexoxy)-1,4-phenylenevinyle)]를 각각 호스트와 도펀트로 사용하였다. PFO:MEH-PPV 발광층의 두께를 약 $400{\AA}$으로 형성하였고, MEH-PPV의 농도는 9wt%로 고정하여 도핑하였다. PFO 발광층의 두께를 $200{\sim}300{\AA}$의 범위로 변화시켜 전계발광 특성을 비교 해 본 결과, 두께가 약 $250{\AA}$ 부근에서 가장 우수한 광학적 특성이 관찰되었으며, 13V의 인가전압에서 각각 약 $400mA/cm^2$의 전류밀도와 $1500cd/m^2$의 휘도가 관찰되었다 또한 PFO 발광층을 2중으로 구성한 소자(PFO/PFO:MEH-PPV)가 단일 발광층을 갖는 소자 (PFO:MEH-PPV)에 비해 발광휘도 및 전류 효율에서 약 3배의 향상된 특성을 보여주었다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.372-376
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• 2008

유기발광소자(OLED)에서 정공 주입층으로 사용되는 4,4',4"-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamine(2-TNATA)가 전극으로 사용되는 ITO(indium tin oxide)와 홀 수송층(hole transport layer, HTL)사이에 박막으로 진공 증착되었다. 공증착에 의해 C60이 약 20 wt% 도핑된 2-TNATA:C60 층을 제조하였으며, AFM과 XRD를 이용하여 2-TNATA:C60 박막의 분자 배향성 및 토폴로지를 관찰하였다. 또한, 다층 소자의 J-V, L-V 및 전류 효율 특성이 고찰되었다. C60은 분자 배향성을 가지고 있으나, 2-TNATA:C60 박막은 C60 분자의 균일한 분산에 의해 분자 배향성이 확인되지 않았다. C60의 도핑에 의해서 2-TNATA 박막이 더욱 조밀해지고 균일해지는 것을 확인하였으며, 이로 인하며 박막 내의 전류 밀도가 증가됨을 확인하였다. 2-TNATA:C60 하이브리드 박막을 이용하여 ITO/2-TNATA:C60/NPD/$Alq_3$/LiF/Al 다층 소자를 제조하였을 때 소자의 휘도가 향상되었으며 소자 효율도 약 4.7에서 약 6.7 cd/A로 증가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.805-810
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• 2012

Transparent conducting oxides (TCOs) have wide range of application areas in transparent electrode for display devices, Transparent coating for solar energy heat mirrors, and electromagnetic wave shield. $SnO_2$ is intrinsically an n-type semiconductor due to oxygen deficiencies and has a high energy-band gap more than 3.5 eV. It is known as a transparent conducting oxide because of its low resistivity of $10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$ and high transmittance over 90% in visible region. In this study, co-doping effects of Al and Y on the properties of $SnO_2$ were investigated. The addition of Y in $SnO_2$ was tried to create oxygen vacancies that increase the diffusivity of oxygen ions for the densification of $SnO_2$. The addition of Al was expected to increase the electron concentration. Once, we observed solubility limit of $SnO_2$ single-doped with Al and Y. $\{(x/2)Al_2O_3+(x/2)Y_2O_3\}-SnO_2$ was used for the source of Al and Y to prevent the evaporation of $Al_2O_3$ and for the charge compensation. And we observed the valence changes of aluminium oxide because generally reported of valence changes of aluminium oxide in Tin - Aluminium binary system. The electrical properties, solubility limit, densification and microstructure of $SnO_2$ co-doped with Al and Y will be discussed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.383-383
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• 2014

최근 디스플레이, 태양전지 그리고 touch screen panels 등 optoelectronic 장치의 시장이 성장함에 따라 투명전극의 수요가 증가하고 있다. Indium tin oxide (ITO)의 좋은 특성 때문에 주로 투명전극에 많이 사용되고 있다. 그러나 화학적 안정성이 떨어지고, 휘어질 때 특성저하가 심하여 금속나노와이어, 탄소나노튜브, 전도성폴리머, 그리고 그래핀 등의 다른 투명전극의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 그래핀은 높은 전자 이동도(200000 cm2v-1s-1)와 휘어져도 전기적 크게 변하지 않는 특성 때문에 유망한 투명 전도성 전극 (Transparent Conductive Electrodes, TCEs)으로 연구되어왔다. 또한 다양한 속성 가운데, 높은 광 투과성은 그래핀의 가장 큰 장점이다 [1]. 최근, 화학 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition, CVD) 등 다양한 제조 방법이 대량 생산을 위해 개발되었다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 들며, 과정이 상당히 복잡하고 높은 온도 (${\sim}1000^{\circ}C$)를 필요로 한다. 따라서 용매 기반의 환원된 그래핀 산화물(Reduced Graphene Oxides, RGOs)이 최근 주목 받고 있다. 그러나 RGOs의 면저항이 높아 전극으로서 사용이 제한된다. 따라서 전기적 특성을 향상시키는 방법으로 단일 벽 탄소 나노튜브 (Single-Walled Carbon Nanotubes, SWNTs)를 혼합하거나 화학적 도핑을 통하여 면저항을 크게 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 이런 화학적 도핑의 경우 박막이 공기 중에 직접 산소나 습기와 반응하여 전기적 특성이 저하되는 문제점을 가지고 있다 [2]. 이러한 문제를 해결하기 위해 AuCl3을 도핑한 박막에 내열성 및 내광성 등의 화학적 안정성이 뛰어난 PEDOT:PSS를 코팅하여 필름의 공기중의 노출을 막아 줌으로써 도핑의 안전성 및 전기적 특성을 최적화하였다. 본 연구에서는 간단한 dip-coating방법을 사용하여 4개의 RGO/SWNTs 박막을 흡착하였다. 다음으로 AuCl3를 도핑하여 면저항 $4.909K{\Omega}$, $4.381K{\Omega}$인 두 개의 샘플의 시간과 온도에 따른 면저항의 변화를 확인하였다. 그리고 필름의 도핑 안전성을 향상 시키기 위해 AuCl3를 도핑한 필름 위에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 코팅하여 면저항 $886.1{\Omega}$, $837.5{\Omega}$인 두 개의 샘플의 시간과 온도에 따른 면저항의 변화를 확인하였다. AuCl3 도핑된 필름의 경우 공기 중에 150시간 노출 시 72%의 면저항 증가가 발생하였지만 PEDOT:PSS가 코팅된 필름의 경우 5%의 면저항 증가가 나타나 확연한 차이를 보였다. 또한 AuCl3 도핑한 필름의 경우 $150^{\circ}C$에서 60시간동안 공기중에 노출되었을 때 525%의 면저항 증가가 발생하였지만 PEDOT:PSS가 코팅된 필름의 경우 58%의 면저항 증가를 나타내었다. 이것은 PEDOT:PSS가 passivation역할을 하여 필름이 공기에 노출된 부분을 막아주어 도핑된 필름의 면저항의 변화를 줄여 주었음을 알 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1096_1097
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• 2009

Aluminium doped zinc oxide(ZnO:Al) thin film, which is mainly used as a transparent conducting electrode in electronic devices, has many advantages compared with conventional indium tin oxide(ITO). In this paper in order to investigate the possible application of ZnO:Al thin films as a transparent conducting electrode for flexible film-typed dye sensitized solar cell (FT-DSCs), ZnO:Al and ITO thin films were prepared on the polyethylene terephthalate (PET) substrate by r. f. magnetron sputtering method. Specially one-inched FT-DSCs using either a ZnO:Al or ITO electrode were also fabricated separately under the same manufacturing conditions. Some properties of both the FT-DSCs with ZnO:Al and ITO transparent electrodes, such as conversion efficiency, fill factor, and photocurrent were measured and compared with each other. The results showed that by doping the ZnO target with 2 wt% of $Al_2O_3$, the film deposited at discharge power of 200W resulted in the minimum resistivity of $2.2\times10^{-3}\Omega/cm$ and at ransmittance of 91.7%, which are comparable with those of commercially available ITO. Two types of FT-DSCs showed nearly the same tendency of I-V characteristics and the same value of conversion efficiencies. Efficiency of FT-DSCs using ZnO:Al electrode was around 2.6% and that of fabricated FT-DSCs using ITO was 2.5%. This means that ZnO:Al thin film can be used in FT-DSCs as a transparent conducting layer.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권3호
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• pp.124-129
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• 2015

Organic electronics are the domain in which the components and circuits are made of organic materials. This new electronics help to realize electronic and optoelectronic devices on flexible substrates. In recent years, organic materials have replaced conventional semiconductors in many electronic components such as, organic light-emitting diodes (OLEDs), organic field-effect transistors (OFETs) and organic photovoltaic (OPVs). It is well known that organic light emitting diodes (OLEDs) have many advantages in comparison with inorganic light-emitting diodes LEDs. These advantages include the low price of manufacturing, large area of electroluminescent display, uniform emission and lower the requirement for power. The aim of this paper is to model polymer LEDs and OLEDs made with small molecules for studying the electrical and optical characteristics. The purpose of this modeling process is, to obtain information about the running of OLEDs, as well as, the injection and charge transport mechanisms. The first simulation structure used in this paper is a mono layer device; typically consisting of the poly (2-methoxy-5(2'-ethyl) hexoxy-phenylenevinylene) (MEH-PPV) polymer sandwiched between an anode with a high work function, usually an indium tin oxide (ITO) substrate, and a cathode with a relatively low work function, such as Al. Electrons will then be injected from the cathode and recombine with electron holes injected from the anode, emitting light. In the second structure, we replaced MEH-PPV by tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq₃). This simulation uses, the Poole-Frenkel -like mobility model and the Langevin bimolecular recombination model as the transport and recombination mechanism. These models are enabled in ATLAS- SILVACO. To optimize OLED performance, we propose to change some parameters in this device, such as doping concentration, thickness and electrode materials.