• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.112-112
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• 2017

광학적 전기적 특성이 우수한 Indium Tin Oxide (ITO)는 대표적인 투명전극으로 사용되어지고 있다. 하지만 Brittle한 성질로 인해서 플렉서블한 디바이스에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 용액 공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 투과도와 전기전도 특성을 가지는 투명전극으로 주목받고 있는 차세대 투명전극인 AgNW에 관한 연구를 수행하였다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 용액 제조시에 분산에 용이하기 위해서 흡습성의 고분자 물질로 둘러싸여 있기 때문에 환경 안정성이 좋지 않다는 단점이 있다. 또한 나노와이어 간의 높은 접촉저항으로 인해서 접촉저항을 감소시키기 위한 후처리 공정이 요구되어진다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AgNW 전극에 플라즈마 처리를 통해서 나노와이어간의 접촉저항을 감소시켜 전기적특성이 약 12% 향상됨을 확인하였다. 고온, 고습 장시간 안정성테스트 결과, 기존 AgNW 전극에 비해서 플라즈마 처리와 보호막을 형성한 AgNW는 저항증가율이 3배 이상 감소하여 환경안정성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 흡습성 고분자 물질이 플라즈마 처리에 의해 제거되었고 보호막을 형성하여 산소와의 반응을 감소시켰기 때문으로 판단된다. 플라즈마 처리와 보호막을 형성한 AgNW 전극을 적용하여 투명히터, Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC)등 다양한 디바이스에 적용한다면 기존의 AgNW 전극보다 높은 효율을 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• v.2 no.3
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• pp.79-81
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• 2013

A novel method of fabricating polythiophene-gold nanoparticle composite film electrodes for photoelectric conversion is demonstrated. The method includes electrodeposition of gold and electropolymerization of 2,2'-bithiophene onto an indium-tin-oxide (ITO) electrode. First, electrodeposition of gold onto the ITO electrode was carried out with various repetition times of pulsed applied potential (0.25 s at -2.0 V vs. Ag/AgCl) in an aqueous solution of $HAuCl_4$. Significant progress of the number density of deposited gold nanoparticles was confirmed from scanning electron micrographs, from 4 (1 time) to 25% (15 times). Next, electropolymerization of 2,2'-bithiophene onto the above ITO electrode was performed under controlled charge condition (+1.4 V vs. Ag wire, 15 $mC/cm^2$). Structural characterization of as-fabricated films were carried out by spectroscopic and electron micrographic methods. Photocurrent responses from the sample film electrodes were investigated in the presence of electron acceptors (methyl viologen and oxygen). Photocurrent intensities increased with increasing the density of deposited gold nanoparticles up to ~10%, and tended to decrease above it. It suggests that the surplus gold nanoparticles exhibit quenching effects rather than enhancement effects based on localized electric fields induced by surface plasmon resonance of the deposited gold nanoparticles.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• v.3 no.1
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• pp.79-84
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• 1999

the photolithographic patterning on an indium-tin oxide (ITO) glass and the electro-phoretic deposition were combined for preparing the screen of the full-color field emission display(FED). the patterns with a pixel of 400$\mu\textrm{m}$ on the ITO-glass were made by etching the ITO with well-prepared etchant consisting of HCL, H2O, and HNO3. Electrophoretic method was carried out in order to deposit each spherical red (R), green(G), and blue (B) phosphor on the patterned ITO-glass. The process parameters such as bias voltage, salt concentration, and deposition time were optimized to achieve clear boundaries. It was found that the etching process of ITO combined with electrophoretic method was cost-effective, provided distinct pattern, and even reduced process steps compared with conventional processes. The application of reverse bias to the dormant electrodes while depositing the phosphors on the stripe pattern was found to be very critical for preventing the cross-contamination of each phosphor in a pixel.

• Applied Science and Convergence Technology
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• v.24 no.6
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• pp.250-253
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• 2015

High contrast grating (HCG) is the structure made up of the sub-wavelength grating of high-index and the surrounding layer of low-index, which reveals high contrast between two materials. Its advantages include high reflectivity over a broad bandwidth, polarization and wavelength selectivity, optical high-Q resonator, and phase modulation. In this work, the HCG structure comprising of indium tin oxide (ITO) and Silicon (Si), for the surrounding layer and the grating layer respectively, was studied. Its theoretical model was established, and transmittance, phase and optical behavior were calculated by rigorous coupled-wave analysis and finite element method. Furthermore, the established structure was fabricated to validate its feasibility. The fabricated structure shows the focusing capability whose length is about $10{\mu}m$, and the feasibility of the structure was demonstrated. It is also meaningful that ITO layer can contribute to the fabrication of the HCG structure, leading to enable the structure to be electrical-driven.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.290-290
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• 2010

무기물을 포함한 유기물 나노 복합체는 저전력으로 동작하는 차세대 전자 소자와 광전 소자의 응용에 대단히 유용한 소재이다. 간단하고 저렴한 제조 공정과 물질 특성의 장점을 이용한 유기물/무기물 나노 복합재료를 사용한 비휘발성 메모리 소자의 제작과 전기적 특성은 연구되었으나 실험치와 이론치의 비교에 대한 연구는 소자의 효율과 신뢰성을 증진하기 위하여 대단히 필요하다. 다양한 종류의 비휘발성 메모리 중에서 무기물을 포함한 유기물 나노복합체를 사용하여 만들어진 유기 쌍안정성 소자는 간단하게 고집적화가 가능하며 광소자와 결합할 수 있기 때문에 차세대 비휘발성 메모리 소자로서 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 ZnO 나노입자를 포함한 PMMA 박막 구조를 기억층으로 사용하여 메모리 특성을 향상시킨 유기 쌍안정성 소자를 제작하고 그에 대한 전기적 특성을 측정과 전하 전송 메커니즘을 규명하여 이론적으로 고찰하였다. 유기 쌍안정성 소자 제작을 위해 Indium-tin-oxide가 증착된 유리 기판위에 ZnO 나노입자와 PMMA를 용매에 혼합하여 스핀코팅 방법으로 ZnO 나노 입자가 분산되어 있는 PMMA 나노 복합체를 형성하였다. 나노 복합체 박막위에 Al 전극을 열증착으로 형성하여 유기 쌍안정성 소자를 제작하여 전류-전압 측정을 하였다. 제작한 유기 쌍안정성 소자의 전하 전송 메커니즘 규명을 위해 space charge limited current 메커니즘을 이용하여 소자에 대한 시뮬레이션을 수행하였고 이를 제작한 소자에서 측정한 전류-전압 특성과 비교하였다. 이 결과는 유기 쌍안정성 소자를 제작할 때 소자의 성능 최적화에 이론적인 기초지식을 제공할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.287-287
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• 2010

We report a new direct patterning method, called liquid bridge-mediated nanotransfer molding (LB-nTM), for the formation of two- or three-dimensional structures with feature sizes between tens of nanometers and tens of micron over large areas. LB-nTM is based on the direct transfer of various materials from a mold to a substrate via a liquid bridge between them. This procedure can be adopted for automated direct printing machines that generate patterns of functional materials with a wide range of feature sizes on diverse substrates. Arrays of TIPS-PEN TFTs were fabricated on 4" polyethersulfone (PES) substrates by LB-nTM using PDMS molds. An inverted staggered structure was employed in the TFT device fabrication. A 150 nm-thick indium-tin oxide (ITO) gate electrode and a 200 nm-thick SiO2dielectric layer were formed on a PES substrate by sputter deposition. An array of TIPS-PEN patterns (thickness: 60 nm) as active channel layers was fabricated on the substrate by LB-nTM. The nominal channel length of the TIPS-PEN TFT was 10 mm, while the channel width was 135 mm. Finally, the source and drain electrodes of 200 nm-thick Ag were defined on the substrate by LB-nTM. The TIPS-PEN TFTs can endure strenuous bending and are also transparent in the visible range, and therefore potentially useful for flexible and invisible electronics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.425-425
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• 2012

유기물/무기물 나노 복합체를 사용하여 제작한 메모리 소자는 간단한 공정과 3차원의 고집적, 그리고 플렉서블한 특성을 가지고 있어 차세대 전자 소자 제작에 매우 유용한 소재이기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 다양한 유기물 메모리 소자중에서 유기 쌍안정성 소자(organic bistable devices, OBD)의 전하 수송 메커니즘은 많이 연구가 되었지만, 트랩의 밀도와 분포에 따른 전기적 특성에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 두 전극 사이에 나노 입자가 분산되어 있는 유기물 박막에 존재하는 트랩의 밀도와 분포로 인해 같은 인가전압에서도 다른 전도율이 나타나는 현상을 분석하였다. 하부 전극으로 Indium-tin-oxide가 코팅된 유리기판과 상부 전극인 Al 사이에 나노입자가 분산된 폴리스티렌 박막을 기억 매체로 사용하는 OBD를 제작하였다. OBD의 전기적 특성을 관찰하기 위하여 space-charge-limited-current (SCLS) 모델을 사용한 이론적인 연구를 실험 결과와 비교 분석하였다. 계산된 전류-전압 결과는 트랩 깊이에 따른 가우스 분포로 이루어진 개선된 SCLS 모델을 사용하였을 때 측정된 전류-전압 결과와 잘 일치 하였다. 낮은 인가전압에서 Ohmic 전류가 생기는 것을 개선된 SCLS 모델과 병렬저항을 사용하여 설명하였다. 이 연구 결과는 유기물/무기물 나노 복합체를 사용하여 제작한 OBD의 트랩의 밀도와 분포에 따른 전기적 특성을 이해하는데 도움을 준다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.451-451
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• 2012

Instead of a highly toxic CdSe and ZnScore-shell,InP/ZnSecore-shell quantum dots [1,2] were investigated as an active material for quantum dot light emitting diode (QD-LED). In this paper, aquantum dot light-emitting diode (QDLED), consisting of a InP/ZnS core-shell type materials, with the device structure of glass/indium-tin-oxide (ITO)/PEDOT:PSS/Poly-TPD/InP-ZnS core-shell quantum dot/Cesium carbonate(CsCO3)/Al was fabricated through a simple spin coating technique. The resulting InP/ZnS core-shell QDs, emitting near blue green wavelength, were more efficient than the above CdSe QDs, and their luminescent properties were comparable to those of CdSe QDs.Thebrightness ofInP/ZnS QDLED was maximumof 179cd/m2.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.115-115
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• 2011

최근 유기물을 사용한 유기 태양 전지의 주된 제작 방식은 유기물질을 유기용매에 녹여 사용 하는 스핀코팅 방식이다. 스핀코팅은 박막 형성이 쉽고 대량생산이 용이하다는 장점이 있지만, 표면분석의 측면에서 보면 박막이 한번에 형성되기 때문에 전극 위에 유기물질이 박막을 형성하는 순간의 계면을 측정하기 어렵다. 그에 반해 진공전기분무 방식은 진공에서 얇은 박막에서부터 점차적으로 두께를 늘려가며 증착 할 수 있고 또한 증착이 진공에서 이루어져서 불순물을 최소화 할 수 있기 때문에 표면분석의 측면에서 용이하다. 특히 본 실험에서는 유기 태양전지에서 벌크 이질접합(bulk heterojunction)을 만드는데 널리 쓰이는 물질인 Poly(3-hexythiophene) (P3HT)과 (PCBM)을 toluene에 녹인 후(0.2 mg/ml), 4-5 kV 사이의 전압을 인가하여, 고전압을 걸어 준 뒤 $5{\times}10^{-6}$ torr의 조건에서 분무하여 Indium Tin Oxide (ITO) 위에 박막의 두께를 늘려가며 증착시켰다. 이렇게 ITO 위에 만들어진 P3HT와 PCBM의 박막을 Photoemission spectroscopic (PES)을 이용하여 따른 화학적 구조와 전자구조를 분석하였고, 또한 동일한 농도의 용액으로 스핀코팅 방법을 이용하여 만든 시료와 앞서 언급한 조건의 진공전기분무 방법을 이용하여 만든 시료 사이의 표면거칠기와 morphology는 Atomic Force Microscopy(AFM)을 이용하여 비교 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.235-235
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• 2011

ZnO 나노구조체를 성장하는 여러 가지 방법 중에서 전기 화학 증착법은 컨트롤이 용이하며 저렴한 가격으로 낮은 온도에서 성장이 가능할 뿐만 아니라 대면적으로 성장할 수 있는 장점이 있다. 나노구조체의 직경과 길이는 indium-tin-oxide와 Ag/AgCl 전극 사이의 전류 밀도 증가에 따라 변화하는 것을 알 수 있었다. Zinc nitrate 몰 농도를 조절하여 다양한 형태의 ZnO 나노구조체를 만들 수 있었다. 70$^{\circ}C$에서 4시간 동안 성장한 ZnO 나노구조체를 대기에서 400$^{\circ}C$로 2분 동안 열처리를 하였다. 성장된 ZnO 나노구조체에 대한 X-선 회절 측정 결과로부터 (0002) 피크가 34.35$^{\circ}$에서 나타나는 것을 확인하였다. 주사전자현미경 측정 결과로부터 zinc nitrate의 몰 농도가 낮을 때 성장한 ZnO 나노구조체는 와이어 형태로 형성되었음을 확인하였다. 그러나 zinc nitrate의 몰 농도가 높아지게 되면 ZnO 나노구조체의 모양이 와이어에서 막대 또는 접시 형태로 변화 되는 것을 알 수 있었다. 300K에서의 광루미네센스 스펙트럼 결과로부터 zinc nitrate의 농도에 따라 다르게 형성된 ZnO 나노구조체는 엑시톤과 관련된 피크가 zinc nitrate의 몰 농도 변화에 따라 달라지는 것을 확인 하였다.