• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2007.05a
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• pp.31.2-31.2
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• 2007

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.318.2-318.2
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• 2013

기존의 염료감응형 태양전지(Dye Sensitized Solar Cells; DSSCs)는 최대 효율 11~12%의 광전변환효율을 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 광흡수 층 최적화, 상대전극의 촉매성 증대, 전해질의 산화 환원 반응 최적화 등의 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 DSSCs의 광전변환효율을 증가시키고자 기존의 투명전극 및 기판으로 사용되는 FTO(Fluor-doped Tin Oxide)를 GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)를 사용하여 투명전극기판에 따른 계면 저항, 전류손실 등 DSSCs에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에 사용된 FTO는 ${\sim}7{\Omega}/{\square}$의 면저항과 80%이상의 투과도를 갖고 있으나 Ion-Sputtering 법으로 증착된 GZO는 열처리 과정을 통하여 $3{\sim}4{\Omega}/{\square}$의 면 저항을 나타내고 80%이상의 우수한 투과도를 가지고 있다. 이러한 두 기판의 특성 비교를 위해, UV-Visble Spectrophotometer를 사용하여 광학적 특성을 분석하고, SEM(Scanning Electron Microscope), AFM(Atomic Force Microscope)를 사용하여 표면 특성을 평가하였다. 또한 전기적 특성을 분석하기 위하여 4-Point-probe를 이용하여 면 저항을 측정하였고, DSSCs의 효율 및 Fill Factor를 분석하기 위하여 Solar Simulator의 I-V measurement를 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.188-188
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• 2016

GZO 박막은 상업적으로 사용되는 ITO를 경제적으로 대체할 수 있는 유망한 투명 전도 물질이며, 인체에 무해하고, 공급이 쉬우며, 화학적으로 안정하다. 특히, CIGS와 같은 광전변환 소자 전극에서는 부식 저항이 매우 중요한데, 습한 환경에서 견뎌낼 수 있다는 장점이 있다. GZO는 3가 갈륨이 2가 아연에 도핑된 n타입의 반도체 물질이다. 그리고 육각형의 황화아연 물질의 전기 전도도는 산소 결핍에 매우 의존한다. GZO의 수소는 산소 결핍 집중에 영향을 끼친다. 따라서 이 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 실험 동안 수소 함유량을 다양화 시키고, 면 저항, 광 투과도, 부식저항의 효과를 조사한다. 수소량이 증가할수록, 면 저항은 향상되어지고, 특정 지점을 넘으면 감소한다. 분극 실험에 의해 측정되어진 부식 저항은 박막의 미세조직과 결정립계의 특성에 더 의존되어진다. 훨씬 더 많은 수소를 함량한 비정질이 부식 저항성에 있어서 유효한 차이를 나타내지 못하는 동안 결정 내에서 많은 수소를 지닌 작은 결정의 결정립계는 낮은 분극저항, 즉 낮은 부식 저항성의 결과를 도출한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2006.04a
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• pp.161-161
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• 2006

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.5
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• pp.359-365
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• 2007

In this paper we present a bottom-gate type of zinc oxide (ZnO) and Gallium (Ga) doped zinc oxide (GZO) based thin film transistors (TFTs) through applying a radio frequency (RF) magnetron sputtering method at room temperature. The gate leakage current can be reduced up to several ph by applying $SiO_2$ thermally grown instead of using new gate oxide materials. The root mean square (RMS) values of the ZnO and GZO film surface were measured as 1.07 nm and 1.65 nm, respectively. Also, the transmittances of the ZnO and GZO film were more than 80% and 75%, respectively, and they were changed as their film thickness. The ZnO and GZO film had a wurtzite structure that was arranged well as a (002) orientation. The ZnO TFT had a threshold voltage of 2.5 V, a field effect mobility of $0.027\;cm^2/(V{\cdot}s)$, a on/off ratio of $10^4$, a gate voltage swing of 17 V/decade and it operated in a enhancement mode. In case of the GZO TFT, it operated in a depletion mode with a threshold voltage of -3.4 V, a field effect mobility of $0.023\;cm^2/(V{\cdot}s)$, a on/off ratio of $2{\times}10^4$ and a gate voltage swing of 3.3 V/decade. We successfully demonstrated that the TFTs with the enhancement and depletion mode type can be fabricated by using pure ZnO and 1wt% Ga-doped ZnO.

• The Korean Journal of Ceramics
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• v.5 no.4
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• pp.404-408
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• 1999

Gallium doped zinc oxide(GZO) films were deposited on soda-lime glass substrates without substrate heating $(T_s<50^{\circ}C$) by dc planar magnetron sputtering using GZO ceramic oxide targe with different inert gas (Ar, or Ne). For the GZO films deposited under different total gas pressure $(P_{tot})$, structural and electrical properties were investigated by XRD and Hall effect measurements. Crystallinity of GZO films deposited using Ar was degraded with increase in $(P_{tot})$, suggesting that it was heavily affected by kinetic energy of sputtered Zn particles$(PA_{zn})$ arriving at substrate surface. Whereas, crystallinity of GZO films deposited at lower Ptot than 3.0 Pa using Ne gas was degraded with decrease in $(P_{tot})$. This degradation was considered to be result of film damage caused by the bombardment of high-energy neutrals ($Ne^{\circ}$). On the basis of a hard sphere collision processes, the average final energy of particles (sputtered Zn, $Ar^{\circ}$and $Ne^{\circ}$)arriving at substrate surface were estimated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.95-95
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• 2011

비정질 산화물 반도체(Amorphous oxide semiconductors: AOSs)는 대면적화에도 불구하고 높은 이동도를 가지고, 상온에서도 제작할 수 있고, 투명 플렉시블 디스플레이 소자에 사용할 수 있기 때문에 최근 들어 각광받고 있는 연구 분야이다. 본 연구에서는 스퍼터링을 이용하여 활성층을 Amorphous indium gallium zinc oxide(a-IGZO)로 증착할 시에 스퍼터의 파워와 챔버내의 Ar/O2 비율을 다르게 했을 때 소자에 미치는 영향을 MIS구조를 이용하여 분석했다. 또한 같은 조건의 a-IGZO 활성층을 사용한 박막트랜지스터(TFT) 소자의 절연막의 종류를 바꿔가며 제작했을때의 소자의 특성 변화에 대해서도 분석하였다. 먼저 60 nm 두께의 a-IGZO층을 Heavily doped된 N형 실리콘 기판위에 스퍼터링 파워와 가스 분압비를 달리하여 증착하였다. 그 후 30 nm두께의 SiO2, Al2O3, SiNx 절연막을 증착하고, 마지막으로 열 증발 증착장비(Thermal Evaporator)를 이용하여 Al 전극을 150nm 증착하였다. 소자의 전기적 특성 분석은 HP4145와 Boonton 720을 사용하여 I-V와 C-V를 측정하였다. 위의 실험으로부터 스퍼터에서의 증착 rf파워가 증가할수록 a-IGZO 박막 트랜지스터에서의 캐리어 이동도가 감소하는 것을 볼 수 있었고, 챔버내의 가스분압비와 소자의 절연막의 종류가 변하면 a-IGZO 박막 트랜지스터의 전기적 특성이 변하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 캐리어 이동도의 감소와 전기적 특성의 변화의 이유는 a-IGZO 활성층의 bulk trap과 절연막, 활성층 사이의 interface trap에 의한 것으로 보여진다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.10
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• pp.935-942
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• 2002

Gallium-doped ZnO (GZO) films were deposited on soda-lime glass substrate without heating using Ne, Ar, or Kr gas. Electrical properties of GZO films deposited at various total gas pressures were investigated for the film positions corresponding to the erosion region (region B) and outside the erosion region (region A) of the target. Region B showed high resistivity, which was attributed to the decrease in carrier density and Hall mobility, compared to region A. GZO films deposited using Ne gas showed the degradation in resistivity and crystallinity, whereas, GZO films deposited using Kr gas showed the improvement in resistivity and crystallinity. This degradation in film properties could be attributed to the film damage caused by the bombardment of high-energy particles. Especially, the energies of recoiled neutral atoms ($Ne^0,\;Ar^0,\;Kr^0$) calculated by Monte Carlo simulation corresponded to experimental results.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1270_1271
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• 2009

In this research, gallium-incorporated zinc oxide (ZnO:Ga) thin films have been used as a coating material for enhancing the field-emission property of CNT-emitters. Multi-walled CNTs were directly grown on conical-type ($250{\mu}m$ in diameter) metal-tip substrates at $700^{\circ}C$ by inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). The pulsed laser deposition (PLD) technique was used to produce 5wt% gallium-doped ZnO (5GZO) films with very low stress. The structural properties of ZnO and 5GZO coated CNTs were characterized by Raman spectroscopy. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were also used to monitor the variation in the morphology and microstructure of CNTs before and after 5GZO-coating. The measurement of the field emission characteristics showed that the emitter that coated the 5GZO (10nm) on CNTs exhibited the best performance: a maximum emission current of $325{\mu}A$, a threshold field of 2.2 V/${\mu}m$.

• The Korean Journal of Ceramics
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• v.3 no.2
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• pp.134-138
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• 1997

$Dy^{3+}-(or Tm^{3+}-)$ doped $Ga_2O_3 \;and\; ZnGa_2O_4$ phosphors were prepared using the solid state reaction method to investigate their photoluminescent characteristics. Under 254 nm excitation, $Dy^{3+}-doped Ga2_O_3$ exhibited two emission bands of 460~505nm and 570~600nm. On the other hand, $Dy^{3+}-(or Tm^{3+}-)$ doped $ZnGa_2O_4 $phosphors exhibited a broad-band emission extending from 330 nm to 610 nm, peaking at about 430 nm(or 370 nm). In this study, an emission peak shift of nealy 50 nm towards longer wavelength region was observed with $Dy^{3+}$ doping in the $ZnGa_2O_4 $.