• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.11-11
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• 2010

Thin-film-transistors (TFTs) that can be deposited at low temperature have recently attracted lots of applications such as sensors, solar cell and displays, because of the great flexible electronics and transparent. Transparent and flexible transistors are being required that high mobility and large-area uniformity at low temperature [1]. But, unfortunately most of TFT structures are used to be $SiO_2$ as gate dielectric layer. The $SiO_2$ has disadvantaged that it is required to high driving voltage to achieve the same operating efficiency compared with other high-k materials and its thickness is thicker than high-k materials [2]. To solve this problem, we find lots of high-k materials as $HfO_2$, $ZrO_2$, $SiN_x$, $TiO_2$, $Al_2O_3$. Among the High-k materials, $Al_2O_3$ is one of the outstanding materials due to its properties are high dielectric constant ( ~9 ), relatively low leakage current, wide bandgap ( 8.7 eV ) and good device stability. For the realization of flexible displays, all processes should be performed at very low temperatures, but low temperature $Al_2O_3$ grown by sputtering showed deteriorated electrical performance. Further decrease in growth temperature induces a high density of charge traps in the gate oxide/channel. This study investigated the effect of growth temperatures of ALD grown $Al_2O_3$ layers on the TFT device performance. The ALD deposition showed high conformal and defect-free dielectric layers at low temperature compared with other deposition equipments [2]. After ITO was wet-chemically etched with HCl : $HNO_3$ = 3:1, $Al_2O_3$ layer was deposited by ALD at various growth temperatures or lift-off process. Amorphous InGaZnO channel layers were deposited by rf magnetron sputtering at a working pressure of 3 mTorr and $O_2$/Ar (1/29 sccm). The electrodes were formed with electron-beam evaporated Ti (30 nm) and Au (70 nm) bilayer. The TFT devices were heat-treated in a furnace at $300^{\circ}C$ and nitrogen atmosphere for 1 hour by rapid thermal treatment. The electrical properties of the oxide TFTs were measured using semiconductor parameter analyzer (4145B), and LCR meter.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.407-407
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• 2008

무기EL 디스플레이는 고체재료에 전계를 가했을 때 발광하는 현상을 이용한소자로서, 급속도로 발전을 거듭하고 있으나, 유전체층에 강한전계를 가하여 발광하여야 하므로 낮은 Breakdown voltage와 효율의 한계로 인하여 휘도가 낮고 풀 컬러화 디스플레이 등 의 응용에는 적용되고 있지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 강유전체 Perovskite 구조를 가지는 ABO3 물질 중 PMN(Lead Magnesium niobate) 과 PZT (Lead Zirconate titanate) 후막을 제조하여 Inorganic EL(Electro Luminance)에 적용하고 소자의 광전특성을 평가하였다. 소자에 사용된 기판은 고온소성에 알맞은 알루미나(Al2O3)기판을 채택 하였으며, 그 위 하부전극으로는 고온소성에 따른 화학적 안정성이 우수한 Au전극을 Screen Printing 하였다. 제조 되어진 PMN후막 페이스트는 PMN(Pb(Mg1/2 Nb2/3)O3) + Glass Frit(Pb-Zn-B) + BaTiO3(99.99%) 로 합성되었으며 하부전극위에 인쇄하였다. 그 다음 PZT sol-gel을 Spin coating으로 도포 하였다. 형광체로 ZnS:Cu.Cl 을 Screen Printing을로 형성하였으며, 평탄화를 위하여 유기물 충을 Screen Printing 공정으로 성막 하였다. 상부전극으로는 DC sputter로 ITO를 증착하여 EL소자 완성 후 Spectro - Chroma meter로 소자특성을 측정하였다. 평탄화를 통한 유기물층에 변화되는 Capacitance를 Oscilloscope로 전압 전류 pulse의 변화에 따른 opto-electronic 특성을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.299-299
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• 2007

후막형 무기 EL (electro-luminescence) 소자는 제조공정이 간단하고, 얇고, 가볍고, 유연한 동의 많은 장점들 때문에 휴대폰의 키패드 (key-pad) 및 광고용 back-light용으로 사용되고 있다. 이 무기 EL 소자는 비교적 손쉬운 스크린 프린팅 (screen-printing) 법으로 대면적을 제작할 수 있지만, LED (light emitting diode) 등과 비교하여 밝기가 낮아서 그 응용 분야가 제한되고 있다. EL 소자의 형광층은 전면 전극과 후면 전극 사이에 위치한다. EL은 이 형광층에 고 전기장이 걸릴 때, 전기장에 의해 가속된 전자가 형광층 내부에 첨가된 발광 중심의 전자를 여기시키고, 여기된 전자가 다시 바닥상태로 완화될 때 빛이 방출되는 현상이다. 즉, EL 소자는 이러한 전자 발광 현상을 이용한 소자로서, 전압 인가 시 발광 면 전체가 균일하게 발팡하는 평면 광원이다. 이러한 EL 소자에서 휘도의 증가는 후면 전극과 형광층 사이에 삽입되는 유전체 층의 특성과 밀접한 연관성이 있다. 본 연구에서는 고휘도 무기 EL 소자를 제작하기 위하여 이 유전체 층의 특성과 소자의 성능 사이의 관계를 알아보고자 하였다. 유전체 층에 사용하기 위해서 $BaTiO_3$-PVDF (polyvinylidene fluoride)의 복합체 필름을 제조하였다. 먼저 이 복합체 필름을 스크린 프린팅 (screen printing) 법으로 코팅하기 위한 페이스트 제작을 위해서, PVDF 수지를 용제에 녹였다. 그 다음, 일반 혼합기 및 삼단 롤밀 혼합기 (3-roll milling mixer) 등을 이용하여 $BaTiO_3$ 분말과 PVDF 용액을 다양한 비율로 혼합하여 페이스트를 제조하였다. ITO가 증착된 PET Film에 스크린 프린팅 법을 사용하여 형광층, 유전층, 배면 전극 등을 차례로 코팅하였다. $BaTiO_3$ (BT) 분말과 복합체 필름의 XRD 분석 결과, 분말 시료와 복합체 시료 모두 페로브스카이트 구조의 BT 회절선만 관찰되었다. 복합체의 단면 SEM 관찰에서는, BT 분말의 무게비가 증가할수록 더 치밀한 구조를 보여줌을 확인하였다. 또 EL소자의 유전상수와 휘도도 BT 분말의 혼합비가 증가할수록 증가하였다. 본 연구에서 제작한 무기 EL 소자의 최대 휘도는 약 $130\;cd/m^2$ 정도로 측정되었는데, 이는 휴대폰 키패드의 back-light용 광원으로 사용하기 충분하다고 판단되어진다.

• 한국재료학회지
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• 제20권9호
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• pp.483-487
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• 2010

To fabricate $TiO_2$ nanoparticle-based dye sensitized solar cells (DSSCs) at a low-temperature, DSSCs were fabricated using hydropolymer and ZnO nanoparticles composites for the electron transport layer around a low-temperature ($200^{\circ}C$). ZnO nanoparticle with 20 nm and 60 nm diameter were used and Pt was deposited as a counter electrode on ITO/glass using an RF magnetron sputtering. We investigate the effect of ZnO nanoparticle concentration in hydropolymer and ZnO nanoparticle solution on the photoconversion performance of the low temperature fabricated ($200^{\circ}C$) DSSCs. Using cis-bis(isothiocyanato)bis(2,20 bipyridy1-4,40 dicarboxylato) ruthenium (II) bis-tetrabutylammonium (N719) dye as a sensitizer, the corresponding device performance and photo-physical characteristics are investigated through conventional physical characterization techniques. The effect of thickness of the ZnO photoelectrode and the morphology of the ZnO nanoparticles with the variations of hydropolymer to ZnO ratio on the photoconversion performance are also investigated. The morphology of the ZnO layer after sintering was examined using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 60 nm ZnO nanoparticle DSSCs showed an incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) value of about 7% higher than that of 20 nm ZnO nanoparticle DSSCs. The maximum parameters of the short circuit current density ($J_{sc}$), the open circuit potential ($V_{oc}$), fill factor (ff), and efficiency ($\eta$) in the 60 nm ZnO nanoparticle-based DSSC devices were 4.93 mA/$cm^2$, 0.56V, 0.40, and 1.12%, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.331-331
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• 2009

Hafnium oxide ($HfO_2$) attracted by one of the potential candidates for the replacement of si-based oxides. For applications of the high-k gate dielectric material, high thermodynamic stability and low interface-trap density are required. Furthermore, the amorphous film structure would be more effective to reduce the leakage current. To search the gate oxide materials, metal-insulator-metal (MIM) capacitors was fabricated by pulsed laser deposition (PLD) on indium tin oxide (ITO) coated glass with different oxygen pressures (30 and 50 mTorr) at room temperature, and they were deposited by Au/Ti metal as the top electrode patterned by conventional photolithography with an area of $3.14\times10^{-4}\;cm^2$. The results of XRD patterns indicate that all films have amorphous phase. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images show that the thickness of the $HfO_2$ films is typical 50 nm, and the grain size of the $HfO_2$ films increases as the oxygen pressure increases. The capacitance and leakage current of films were measured by a Agilent 4284A LCR meter and Keithley 4200 semiconductor parameter analyzer, respectively. Capacitance-voltage characteristics show that the capacitance at 1 MHz are 150 and 58 nF, and leakage current density of films indicate $7.8\times10^{-4}$ and $1.6\times10^{-3}\;A/cm^2$ grown at 30 and 50 mTorr, respectively. The optical properties of the $HfO_2$ films were demonstrated by UV-VIS spectrophotometer (Scinco, S-3100) having the wavelength from 190 to 900 nm. Because films show high transmittance (around 85 %), they are suitable as transparent devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.394.2-394.2
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• 2014

We fabricated highly transparent and flexible Ti doped In2O3 (TIO)/Ag nanowire(NW)/TIO (TAT) multilayer electrodes by linear facing target sputtering (LFTS) and brush-painting for used as flexible for anode organic solar cells(FOSCs). The characteristics of TAT transparent anode as a function of number of brush-painting cycles was also investigated. At optimized conditions we achieved highly flexible TAT multilayer electrodes with a low sheet resistance of $9.01{\Omega}/square$ and a high diffusive transmittance more than 80% in visible region as well as superior mechanical stability. The effective embedment of the Ag NW network between top and bottom TIO films led to a metallic conductivity, high transparency. Based on FE-SEM HRTEM, and XRD analysis, we can find that the Ag NW network was effectively embedded between top and bottom TIO layers due to good flexibility of Ag NW, the TAT multilayer showed superior flexibility than single TIO layer. Successful operation of FOSCs with high power conversion efficiency of 3.01% indicates that TAT hybrid electrode is a promising alternative to conventional ITO electrode for high performance FOSCs.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1081-1086
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• 2008

양자 점을 이용한 QD-LED(Quantum Dot - Light Emitting Device)의 소자 제작을 하기 위해서는 양자 점의 균일한 배열이 중요하다. 핵-껍질(core-shell) 구조의 CdSe/ZnS 양자 점을 기판에 고 밀도, 고 균일도로 배열하기 위하여 두 종류의 분자 끈(molecular linker)을 사용하였고, 공정의 단순화와 비용 절감을 위하여 고분자 도장인 PDMS(polydimethylsiloxane)를 이용한 미세접촉인쇄방법으로 양자 점들을 배열하였다. $TiO_2/ITO$ 기판에 양자 점을 고정시켜주는 역할을 하는 분자 끈으로는 2-carboxyethylphosphonic acid(CAPO)를 사용하였고, 양자 점 사이의 인력을 향상시켜주는 분자 끈으로는 1,6-hexanedithiol(HDT)을 사용하였다. 양자 점들의 배열 특성을 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)과 원자 힘 현미경(AFM, atomic force microscope)으로 분석하였고, 광 발광분광기(PL, photoluminescence spectroscope)로 발광특성을 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.291-291
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• 2009

ZnS:Mn/Cu,Cl 계 나노 형광체의 특성을 살펴보았다. 실험에서는 ZnS:Mn 과 ZnS:Cu,Cl 형광체 파우더를 이용하여 밀링을 통하여 분쇄하여 EL 소자를 제작하였다. 형광체 파우더를 볼밀에 $\Phi5mm$의 지르코나이 볼과 에탄올과 함께 넣고 2, 4, 6, 8, 10일간 밀링을 하였다. 밀링한 형광체 파우더를 SEM을 통하여 파우더의 사이즈를 관찰하였다. 또 이 파우더를 이용하여 EL 소자를 제작하였다. 소자의 구조는 기판은 알루미나 기판을, 하부 전극은 Au, 유전체는 $BaTiO_3$ 유전체 페이스트를 사용하였으며, 형광체 적층 후 ITO 전극을 스퍼터를 이용하여 증착하여 제작하였다. 제작한 소자를 이용하여 소자의 휘도 등 발광 특성을 살펴보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.177-180
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• 2005

본 연구에서는 염료 감응형 태양전지의 효율 향상을 위한 유리 기판 및 전극 패턴에 따른 특성 변화와 대면적화 모듈을 위한 금속 그리드의 특성을 보여준다. 단위 셀 단위의 기본적인 재료와 기존의 제조 방법에 의해 제조된 염료 감응형 태양전지(DSC)는 높은 내부 저항으로 인하여 대면적 셀의 변환 효율은 치명적으로 저하된다. 또한 증가하는 내부 저항 감소를 위해서 외부적인 제조 공정이 추가되지 않고서는 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 TCO(ITO) 식각, $TiO_2$ 식각, $50mm{\times}50mm$ 셀과 $100mm{\times}30mm$ 셀의 특성 비교 실험을 통해서 변환 효율 상승효과를 얻었고 광전류 포집 향상을 기대하기 위해 Pt 그리드를 이용해 current correcting line을 증착시켰다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.776-780
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• 2009

In this study, the opto-electric properties of EL devices with PMN dielectric layer with variation of firing tempereature were investigated. For the PMN dielectric layer process, the paste was prepared by optimization of quantitative mixing of PMN powder, $BaTiO_3$, Glass Frit, $\alpha$-Terpineol and ethyl cellulose. The EL device stack consists of Alumina substrate ($Al_2O_3$), metallic electrode (Au), insulating layer (manufactured PMN paste), phosphor layer (ELPP- 030, ELK) and transparent electrode (ITO), which is well structure as a thick film EL device. The phase transformation properties of PMN dielectric with various firing temperatures of $150^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$ was characterized by XRD. Also the opto-electric properties of EL devices with different firing temperature were investigated by LCR meter and spectrometer. We found the best opto-electric property was obtained at the condition of $550^{\circ}C$ firing which is 3432.96 $cd/m^2$ at 1948.3 pF Capacitance, 40 kHz Frequency, 40% Duty, Vth+330 V voltage.