• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.49.2-49.2
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• 2009

투명전극은 디스플레이, 태양전지와 같은 광전자 소자에 필수적이며, 지금까지 개발된 재료 중에는 ITO가 가장 투명하면서 전기전도도가 높고 생산성도 좋기 때문에 투명전극의 재료로 사용하고 있다. ITO는 낮은 비저항(${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$) 과 높은 투과율 (~85 %), 상대적으로 넓은 밴드갭 에너지 (3.5 eV) 의특성과 같이 뛰어난 전기적 광학적 특성에 반해서 높은 원자재 가격, 불안정한 공급량 등으로 인한 문제점이꾸준히 제기되고 있다. 따라서 $In_2O_3$:Sn, ZnO:Al, ZnO:Ga, ZnO:F, ZnO:B, TiN 등과 같은 물질들로대체하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. ZnO는 ITO보다원자재의 수급이 원활하기 때문에 원가가 낮으며, 상대적으로 낮은 온도에서도 제작이 가능하다. 또한 화학적으로 안정적이므로 ZnO에 Al, Ga 등의 3족 원소를 도핑함으로써 낮은 비저항의 박막 제작이 가능하고, ITO 박막과 비교하여 etching이 쉬우며 기판과의 접착성이 좋으며, sputtering 공정시 plasma 분위기에서의 안정성이 뛰어나고 박막증착율이 높기 때문에 투명전극으로 적합한 재료이다. 본 연구에서는 cylindrical type의 Aldoping된 ZnO single target을 사용하여 박막 증착 압력의 변화를 주어 유리기판 위에 DC sputtering을 하였다. Fieldemission scanning electron microscope (FESEM)을 통해 ZnO:Al 박막의 표면의 형상과 두께를 확인하였으며, X-ray diffraction (XRD) 분석을 통해 박막의 결정학적 특성을 관찰하였다. 투명전극용 물질로서 ZnO:Al 박막의 적합성 여부를 확인하기 위하여 Van der Pauw 방법을 이용하여 박막의 비저항, 전자 이동도, 캐리어 농도를 측정하였으며, 박막의 기계적 성질 및 표면 접착성을 확인하기 위하여 nano-indentaion 분석을 하였다. 또한 UV-vis spectrophotometer를 이용하여 ZnO:Al 박막의 투과율을 분석하여 투명전극으로의 응용 가능성을 확인하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.3 no.1
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• pp.33-40
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• 1996

MOD법에 의해 BST박막을 제조하고 전기적 특성을 측정함으로써 마이크로 회로에 적용가능성을 타진하였다. MOD 공정의 선구물질로서 barium neodecanoate, strontium 2-ethylhexanoate 및 titanium dimethoxy 야-2-ethylheanoate를 합성하였다, 합성된 선구물 질들을 Ba0.5Sr0.5TiO3가 되도록 화학양론적으로 혼합하여 공통용매인 p-xylene에 녹인다음 기판위에 spin coating 방법으로 박막을 형성하여 건조하고 소성하였다. 사용된 기판은 ITO/glass, Pt/SiO2/Si, Pt/Ti/SiO2/Si 및 Pt foil을 사용하였다. 소성 속도를 빨리했을 경우 소성속도를 느리게 했을때에 비하여 훨씬 균일하고 치밀한 박막을 얻을수 있었다, 여러 가 지 제조조건의 변화에 따른 유전상수 I-V 특성 및 C-V 측성 등의 전기적 특성을 측정하고 고찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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• v.28 no.6
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• pp.310-314
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• 2015

We have considered the influence of electron irradiation on the optical and electrical properties of $In_2O_3/Ti$ bi-layered films prepared with RF and DC magnetron sputtering. The $In_2O_3/Ti$ thin films irradiated at 600 eV shows the lowest resistivity of $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. The optical transmittance in a visible wave length region also influenced with the electron irradiation energy. The film that electron irradiated at 600 eV shows 82.9% of optical transmittance in this study. By comparison of figure of merit, it is concluded that the opto-electrical performance of $In_2O_3/Ti$ bi-layered film is improved with electron irradiation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.325-325
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• 2013

본 연구에서는 선형 대향 타겟 스퍼터(Linear Facing Target Sputtering: LFTS) 시스템을 이용하여 성막한 Ti-doped In2O3 (TIO) 투명 전극의 전기적, 광학적 특성을 연구하였다. LFTS 시스템을 이용하여 유리기판 위에 TIO 박막을 증착시킬 때, 타겟과 기판 사이의 거리(Target-to-Substrate Distance)를 30 mm, 타겟과 타겟 사이의 거리(Target-to-Target Distance)를 65 mm, Ar/$O_2$ 가스의 비율 100：1로 각각 고정한 후, TIO 타겟에 인가되는 DC 파워와 공정압력을 변수로 TIO 박막을 하였다. LFTS 공정을 이용한 TIO 투명전극의 성막 공정 중 DC파워와 공정압력 변화에 따른 구조적, 표면적 특성 변화는 field-effect scanning electron microscopy (FE-SEM) 과 x-ray diffractometry (XRD) 분석을 통해 관찰되었다. 이렇게 증착된 200 nm 두께의 TIO 투명전극은 급속열처리 시스템으로 700도에서 후 열처리를 진행하였으며 상온에서 217.5 ohm/sq의 면저항을 나타내는 TIO박막이 열처리후 35 ohm/sq로 면저항이 급격히 감소됨을 확인하였다. 뿐만 아니라 열처리후 가시광선 영역 (400~800 nm)에서의 TIO 박막의 평균 투과율이 81.02%에서 83.4%로 향상됨을 UV/visible spectrometry 분석을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 다양한 분석을 통해 TIO 박막의 특성과 ITO와 구별되는 다양한 장점을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.198-198
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• 2015

전기변색재료는 전압을 인가하였을 때 전계방향에 따라 가역적으로 색이 변화하는 재료를 말한다. 스마트윈도우용 전기 변색재료는 지속적으로 전기를 가해줄 필요 없이 한번 변색되면 색이 지속되는 특징을 가지므로 에너지 효율적으로 우수하여 태양열 차단 창호나 디스플레이 분야에 응용될 것으로 기대된다. 이러한 전기 변색재료에는 산화형 전기 변색 재료, 환원형 전기 변색 재료가 있는데 이중 가장 널리 연구되고 있는 재료는 환원형 전기변색재료이다. 대표적인 재료로 $WO_3$가 쓰이는 데 이는 전기 변색적 특성이 우수하고 또한 내구성이 다른 재료에 비해 우수하다는 장점 때문이다. 그러나, 상용화를 위해서는 내구성의 개선이 요구되고 있다. 한편, $TiO_2$는 안정성이 매우 뛰어나지만 전기변색적 특성이 $WO_3$에 비해 낮은 점이 지적되고 있다. 이러한 $WO_3$ 및 $TiO_2$ 박막은 스퍼터링 또는 sol-gel법 등으로 제작되고 있는데, 일반적으로 스퍼터링의 경우 치밀한 박막이 형성되기 때문에 Porous 한 박막을 얻기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 기판에 입사하는 스퍼터 입자들의 각도를 조절하여 shadowing 효과로 인해 박막의 구조가 porous해지는 Glancing angle deposition을 도입하였다. 이러한 증착법을 이용하여 $WO_3$와 $TiO_2$를 각도를 조절하여 증착하고 $TiO_2$와 $WO_3$ 박막의 특성을 비교하여 본다. 두께 300 nm를 가지는 $WO_3$ 및 $TiO_2$ 박막은 GLAD RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Corning glass(corning E-2000)기판 위에 증착하였다. 기판 입사 각도는 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 증착하였고 직경 3 in의 $TiO_2$, $WO_3$ 타겟을 사용하였다. 또한 스퍼터링 파워는 400 W, 작업압력 1.0 Pa, 그리고 스퍼터링 가스는 O2/Ar+O2 유량 10%에서 30%로 증착을 상온에서 진행하였다. 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 $TiO_2$ 및 $WO_3$ 박막을 100 nm 두께의 ITO/glass 위에서 증착하였다. 박막의 미세구조는 XRD와 SEM을 통해 확인하였고, 전기화학적 특성은 Ar 분위기의 Glove box안에서 parstat 2273을 통해 측정하였다. 전해질은 1 M $LiPF_6/PC$로 진행하였고, 대향 전극는 Pt전극을, 참고 전극은 칼로멜 전극을 사용하였다. Potential 범위는 2 V에서 4 V로 진행하였고, scan rate는 50 mV/s로 측정하였다. 투과도는 UV/VIS spectrometer로 측정하였다. 전기변색 특성의 상관관계 및 에 대해서는 학회 당일 발표할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.97-102
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• 2004

용액 중에서 나노입자의 전기영동 특성을 이용한 전자종이용 잉크 제조를 위해 $TiO_2$ 나노입자를 저유전율 용매인 cyclohexane에 혼합한 후 용매와 용질의 비중차를 줄이기 위해 분말 상 polyethylen을 첨가하여 high energy milling의 방법으로 입자분쇄와 동시에 입자 표면에 고분자 풍을 코팅하였다. 용액내의 입자 분산성 향상과 용매 착색을 위하여 계면활성제와 oil-blue N을 첨가한 후 전자종이용 잉크를 제조하여 측정한 제타 전위 결과 cyclohexane 내에서 $TiO_2$의 제타전위는 -40mV 정도였으나 polyethylene으로 코팅한 후 계면활성제를 첨가하였을 경우 최대 -110mV 이상의 높은 값을 나타내었다. 실제 디스플레이 특성을 평가하기 위해 포토리소그래피를 이용하여 3인치 크기의 ITO glass 위에 $10{\mu}m$의 크기를 갖는 십자형의 격벽을 $40{\mu}m$의 높이로 균일하게 형성한 후 합성된 전자잉크로 주입하여 상부전극과 하부전극사이에 UV 경화제를 도포하여 UV 접합을 실시하였다. 격벽 내에서 입자의 mobility를 측정하여 환산된 전자잉크의 응답속도는 0.1cm/sec로 측정되었으나, 전기영동시 입자들의 움직임에 따른 반사광의 파형을 측정한 경우 0.07cm/sec의 응답속도를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.428-428
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• 2013

Red color light emitting diodes were fabricated using CdSe/CdS/ZnS quantum dots (QDs). Patterned indium-tin-oxide (ITO) was used as a transparent anode, and oxygen plasma treatment on a surface of ITO was performed. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) was spin coated on the ITO surface as a hole injection layer. Then CdSe/CdS/ZnS QDs was spin coated and thermal treatment was performed for the cross-linking of QDs. TiO2 was coated on the QDs as an electron transport layer, and 150 nm of aluminum cathode was formed using thermal evaporator and shadow mask. The device shows a pure red color emission at 606 nm wavelength. Device characteristics will be presented in detail.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07d
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• pp.1800-1802
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• 1999

Electroluminescence is occurred when phosphor is located in electric field. In this paper, we made powder electroluminescent device (PELD) with structured ITO film/phosphor/Insulator/silver paste. The transparent electrode was ITO film and green(2704-01) and orange(2702-02) and blue-green(2703-01) were used as phosphor. The insulator was $BaTiO_3$ and $Y_2O_3$, back electrode was silver paste. To investigate electrical and optical properties of PELDs, EL spectrum, Brightness, Transferred charge density using Sawyer-Towers circuit was measured.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.286-290
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• 1999

Electroluminescence is occurred when phosphor is located in electric field. In this paper, we made powder electroluminescent device (PELD) with structured ITO film/Phosphor/Insulator/Silver paste. The transparent electrode was ITO film and green(2704-01), orange(2702-02) and blue-green(2703-01) were used as phosphor. The insulator was BaTiO$_3$ and $Y_2$O$_3$, back electrode was silver paste. To investigate electrical and optical properties of PELDs, EL spectrum, Brightness, Transferred charge density using Sawyer-Tower\`s circuit was measured.

• Macromolecular Research
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• v.14 no.6
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• pp.630-633
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• 2006

In heterojunction photovoltaic devices of $ITO/TiO_2/poly$(3-alkylthiophene)/Au, the photo current was characterized at different temperatures for different alkyl chain lengths and regioregularities: regiorandom, regioregular poly(3-hexylthiophene), and regioregular poly(3-dodecylthiophene). The regioregularity and alkyl chain length affected the photovoltaic characteristics due to differences in hole-carrier transportation. The drift charge mobilities of these devices were analyzed by the space-charge-limited current theory using the relation between the dark current and the bias voltage. The photocurrent in the devices based on poly(3-alkylthiophene)s decreased rapidly below the temperature at which the drift charge mobility was $10^{-5}\;cm^2/V{\cdot}s$.