• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.5.1-5.1
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• 2009

Organic photovoltaic (OPV)cells have attracted considerable attention due to their potential for flexible, lightweight, and low-cost application of solar energy conversion. Since a 1% power conversion efficiency (PCE) OPV based on a single donor-acceptor heterojunction was reported by Tang, the PCE has steadily improved around 5%. It is well known that a high parallel (shunt)resistance and a low series resistance are required simultaneously to achieve ideal photovoltaic devices. The device should be free of leakage current through the device to maximize the parallel resistance. The series resistance is attributed to the ohmic loss in the whole device, which includes the bulk resistance and the contact resistance. The bulk resistance originated from the bulk resistance of the organic layer and the electrodes; the contact resistance comes from the interface between the electrodes and the active layer. Furthermore, it has been reported that the bulk resistance of the indium tin oxide (ITO) of the devices dominates the series resistance of OPVs for a large area more than $0.01\;cm^2$. Therefore, in practical application, the large area of ITO may significantly reduce the device performance. In this work, we investigated the effect of sheet resistance ($R_{sh}$) of deposited ITO on the performance of OPVs. It was found that the device performance of polythiophene-fullerene (P3HT:PCBM) bulk heterojunction OPVs was critically dependent on Rsh of the ITO electrode. With decreasing $R_{sh}$ of the ITO from 39 to $8.5\;{\Omega}/{\square}$, the fill factor (FF) of OPVs was dramatically improved from 0.407 to 0.580, resulting in improvement of PCE from $1.63{\pm}0.2$ to $2.5{\pm}0.1%$ underan AM1.5 simulated solar intensity of $100\;mW/cm^2$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.284-284
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• 2009

We have fabricated semiconductor nanocrystals using phase separation on flexible substrates for future application in QD-LEDs. The phase separation between the CdSe semiconductor nanocrystals and TPD organic underlayer can occur during the solvent drying, and the CdSe may rise towards the surface of the coated films, which is arranged into close packed array called self-assembly process. In this work, the polyethylene naphthalate (PEN) films of $200{\mu}m$ thickness was used as a flexible substrate, which was coated with indium tin oxide(ITO) as a transparent electrode of <$15{\Omega}/cm^2$. A number of solvents such as chloroform, toluene, and hexane was used and their coating properties were investigated using the spin coating process. The dispersion of both QD and TPD was rather poor in toluene and hexane and resulted in rougher surface and some aggregates. Meanwhile, the surface roughness of templates can be a very critical issue in the fabrication of QD-LED devices. Some experiments was performed to reduce the ~4nm surface roughness of the PEN films and It can be decreased to the minimum of ~0.7nm. Also discussed are the optical properties of semiconductor nanocrystals used in this phase separation and possible large area and continuous coating process for future application.

• 전기화학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-4
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• 2000

Zinc chloride$(ZnCl_2)$를 출발물질로 하여 Bis(8-oxyquinolino) zinc II(Znq2)를 합성하였다. N-N'-diphenyl-N-N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(TPD)를 전공운송층으로 도입하고, Znq2를 전자운송층 및 발광층으로 이용하여 유기 EL소자를 제작하였다. ELD의 발광을 최대화하기 위해 EL 발광층의 두께를 변화시켜 ITO(투명전극)/TPD(전공운송층)/znq2(발광층 및 전자운송층)/Al(배면전극) 순으로 제작하였다. PL 스펙트림으로 Znq2 화합물이 540 nm에서의 노란-녹색의 빛을 발하는 물질임을 알 수 있었다. 전압전류밀도와 전압-휘도의 전기적인 거동이 문턱전압 6 V에서 나타났고, 최대 휘도와 효율은 약 $838 cd/m^2$로 측정되었다. 이 결과로써, 합성된 Znq2가 유기 EL디스플레이용 재료 물질로써 이용 가능성 있는 물질임을 밝힌다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제16권4호
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• pp.1-6
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• 2013

Femtosecond laser patterning of ITO on a touch screen panel with a shaped fs laser beam was investigated. A quasi flat-top beam was formed using a variable mask and a planoconvex lens. The spatial profile of the original Gaussian beam and the shaped beam were monitored by a CCD beam profiler. The laser patterned ITO film was examined using an optical microscope, Scanning Electron Microscope (SEM) with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), and Atomic Force Microscope (AFM). It turned out that the quality of the ITO pattern fabricated by a shaped beam is superior to that of the pattern without beam shaping in terms of debris generation, height of the craters, and homogeneity of the bottom. Optimum processing window was determined at the laser irradiance exhibiting 100% removal of Sn. The removal rate of In was measured to be 83%.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.149-149
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• 2016

투명전극인 Indium Tin Oxide (ITO)는 높은 투과도와 낮은 면저항을 가지지만 brittle한 성질로 유연성이 떨어져 플렉서블한 디바이스에 적용하기에는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 ITO를 대체할 수 있는 CNT, Graphene, AgNW, 전도성 고분자 투명전극이 연구되어지고 있다. 투명전극 중에서도 AgNW는 용액공정으로 제조 단가가 비교적 저렴하며, 높은 투과도와 전기전도 특성을 가지는 투명전극으로 주목받고 있는 차세대 투명전극이다. AgNW는 나노와이어가 네트워크를 형성하고 있어 높은 전도성과 광 투과도를 가지지만 내열성이 좋지 않아 $200^{\circ}C$ 이상의 온도에서 손상된다. 또한 흡습성의 고분자 물질로 둘러싸여 있기 때문에 내환경성이 좋지 않다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 AgNW전극에 플라즈마 처리를 통해서 $250^{\circ}C$ 까지 내열성을 향상시킬 수 있었으며 추가적으로 Overlayer를 형성하여 $300^{\circ}C$까지 열적 안전성을 확보하여 내열성을 향상시켰다. 습도 85%, 온도 $85^{\circ}C$에서 36일간 환경안정성테스트 결과, 기존 AgNW 전극은 저항이 164% 증가한 것에 비해 플라즈마 처리후 Overlayer를 형성한 AgNW는 49% 저항증가로 저항증가율이 3배 이상 감소하여 환경안정성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 흡습성 고분자 물질이 플라즈마 처리에 의해 제거되고 Overlayer가 보호막 역할을 하여 산소와 반응하지 않았기 때문으로 판단된다. 플라즈마 처리와 Overlayer를 형성한 AgNW 전극을 적용하여 투명히터를 제작한 결과 유연 기판상 투명히터로 활용이 가능함을 확인하였고 내열성이 향상되어 높은 전압에서도 안정적인 구동을 보였다. 이를 투명히터 뿐만 아니라 다양한 디바이스에 적용한다면 보다 높은 효율을 기대할 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.43.2-43.2
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• 2011

Single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are transparent in the visible and show conductivity comparable to copper, and are environmentally stable. SWCNT films have high flexibility, conductivity and transparency approaching that indium tin oxide (ITO), and can be prepared inexpensively without vacuum equipment. Transparent conducting Films (TCF) of SWCNTs has the potential to replace conventional transparent conducting oxides (TCO, e.g. ITO) in a wide variety of optoelectronic devices, energy conversion and photovoltaic industry. However, the sheet resistance of SWCNT films is still higher than ITO films. A decreased in the resistivity of SWCNT-TCFs would be beneficial for such an application. We fabricated SWCNT sheet with $KAuBr_4$ on PET substrate. Arc-discharge SWCNTs were dispersed in deionized water by adding sodum dodecyl sulfate (SDS) as surfactant and sonicated, followed by the centrifugation. The dispersed SWCNT was spray-coated on PET substrate and dried on a hotplate at $100^{\circ}C$. When the spray process was terminated, the TCF was immersed into deionized water to remove the surfactant and then it was dried on hotplate. The TCF film was then treated with AuBr4-, rinsed with deionized water and dried. The surface morphology of TCF was characterized by field emission scanning electron microscopy. The sheet resistance and optical transmission properties of the TCF were measured with a four-point probe method and a UV-visible spectrometry, respectively. $HNO_3$ treated SWCNT films with Au nano-particles have the lowest 61 ${\Omega}$/< sheet resistance in the 80% transmittance. Sheet resistance was decreased due to the increase of the hole concentration at the washed SWCNT surface by p-type doping of $AuBr_4{^-}$.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.42.1-42.1
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• 2011

박막형 디스플레이구서에 있어서 투명전극은 필수적이다. 투명전극은 정보를 표시하기 위해 빛을 외부로 방출시키거나 태양광 등을 소자 내부로 입사시켜야 한다. 또한 전극을 형성하는 박막은 높은 광투과율과 ${\sim}10-4{\Omega}cm$ 정도의 낮은 전기비저항을 가져야 한다. 가장 널리 사용되는 투명전극으로 ITO (Indium Tin Oxide)는 인듐의 독성, 저온증착의 어려움, 스퍼터링시 음이온 충격에 의한 막 손상으로 저항의 증가 및 액정디스플레이의 투명전극으로 사용될 경우 $400^{\circ}C$정도의 높은 온도와 수소플라즈마 분위기에서 장시간 노출시 열화로 인한 광학적 특성변화가 문제로 지적된다. 이러한 문제 해결의 대안으로 ZnO 산화물 반도체가 있는데 ITO 박막에 비해 비저항이 높기 때문에 도핑을 이용한 비저항을 ${\sim}10-4{\Omega}cm$ 정도로 낮추어야 한다. 투명전도막으로는 ITO, FTO 등과 더블어 체적 저항율은 다소 높으나 환원성 분위기에 대한 내성, 가시광 영역에서의 높은 광투과율과 저렴한 가격 등의 장점 등으로 AZO 박막이 주목 받고 있다. ZnO는 ITO 나 FTO에 비해서 700 kJ/mol의 큰 분해에너지를 가지므로 코팅 때 발생하는 전도도 및 투과율이 나빠지는 현상이 발생하지 않는 특징이 있으며, 위의 두 재료에 비해 밴드갭도 가장 낮아서 자외선 투과율이 낮다. 그러나 내습성이 약하기 때문에 이를 보완하기 위하여 내습성향상과 전도성 향상을 위해서 3족 원소인 B, In, Al, Ga 등을 도핑한 ZnO 투명전도막의 연구가 진행되고 있다. 이러한 원소들 중에서 Al로 도핑했을 때 가장 낮은 비저항을 얻을 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 SiOC 박막위에 AZO 박막을 제조하기 위하여 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막을 성장시켰으며, 박막의 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. AZO 박막은 rf power가 5~200 W인 RF 마그네트론 스퍼터 방법에 의해서 제작되었다. SiOC 박막은 산소와 DMDMOS 전구체의 유량비를 다르게 하여 플라즈마 발생 화학적 기상 증착방법으로 증착되었다. 증착된 SiOC박막은 UV visible spectroscopy에 의해서 분석하였다. 투명전극의 비저항은 rf 전력이 작을 수록 낮았으며, SiOC 절연막 위에 AZO를 증착시킨 후 반사률은 반대로 바뀌는 것을 확인하였다.

• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.55-66
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• 1997

CdTe/CdS 태양전지 제작에 필요한 다결정 CdS 박막을 ITO 전도 유리기판위에 SSD법, SPD법 및 CBD법 으로 제작하고 열처리 한 후 그 결정구조와 광학적 특성을 조사하였다. 박막은 모두 Wurtzite 구조를 보였고 SSD법과 CBD법의 박막은 $0.5{\mu}m$ 크기의 CdS 입자가 불규칙적으로 형성되어 증착되어 있음을 보였고, $400^{\circ}C$로 진공중에서 열처리 할 때 입자의 크기가 약간 증가하였다. SPD법의 박막은 (002)방향으로 결정이 성장되고 입자의 크기가 $0.1-0.3{\mu}m$ 이었다. 에너지 밴드갭 및 결함 상태를 광학적 흡수, 광 루미니센스, 라만 및 광 열 편기 스펙트럼(PDS) 측정을 통해 조사하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제8권6호
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• pp.260-264
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• 2007

We have studied stability in organic light-emitting diode depending on buffer layer and cathode. A transparent electrode of indium-tin-oxide(ITO) was used as an anode. An electron injection energy barrier into organic material is different depending on a work function of cathodes. Theoretically, the energy barriers for the electron injection are 1.2 eV, -0.1 eV, and 0.0 eV for Al, LiAl, and LiF/Al at 300 K, respectively. We considered the cases that holes are injected to organic light-emitting diode. The hole injection energy barrier is about 0.7 eV between ITO and TPD without buffer layer. For hole-injection buffer layers of CuPc and PEDOT:PSS, the hole injection energy barriers are 0.4 eV and 0.5 eV, respectively. When the buffer layer of CuPc and PEDOT:PSS is existed, we observed the effects of hole injection energy barrier, and a reduction of operating-voltage. However, in case of PVK buffer layer, the hole injection energy barrier becomes high(1.0 eV). Even though the operating voltage becomes high, the efficiency is improved. A device structure for optimal lifetime condition is ITO/PEDOT:PSS/TPD/$Alq_3$/LiAl at an initial luminance of $300cd/m^2$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.162-169
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• 2017

Indium tin oxide (ITO) thin films show a low sheet resistance and high transmittance in the visible range of the spectrum. Therefore, they play an important role as transparent electrodes for flat panel displays. However, their resistivity is rather high for use as a transparent electrode in large displays. One way to improve electrical and optical properties in large displays is to use ITO/Ag/ITO multilayer films. ITO/Ag/ITO multilayer films have lower sheet resistance than single layer ITO films with the same thickness. Prior to the ITO/Ag/ITO multilayer experiments, optimal condition for thickness change are necessary. Their thicknesses were deposited differently in order to analyze electrical and optical properties. However, when optimal single film characteristics are applied to ITO/Ag/ITO multilayer films, other phenomena appeared. After analyzing the electrical and optical properties by changing ITO and Ag film thickness, ITO/Ag/ITO multilayer films were optimized. By combining ITO film at $586\;{\AA}$ and Ag film at 10 nm, the ITO/Ag/ITO multilayer films showed optimized high optical transmittance of 87.65%, and the low sheet resistance of $5.5{\Omega}/sq$.