• 한국세라믹학회지
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• 제33권2호
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• pp.149-154
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• 1996

ZnO and Al-doped ZnO thin films were prepared by sol-gel dip-coating method and electrical and optical properties of films were investigated. Using the zinc acetate dihydrate and acetylaceton(AcAc) as a chelating agent stable ZnO sol was synthesized with HCl catalyst. Adding aluminium chloride to the ZnO sol Al-doped ZnO sol could be also synthesized. As Al contents increase the crystallinity of ZnO thin film was retarded by increased compressive stress in the film resulted from the difference of ionic radius between Zn2+ and Al3+ The thickness of ZnO and Al-doped ZnO thin film was in the range of 2100~2350$\AA$. The resistivity of ZnO thin films was measured by Van der Pauw method. ZnO and Al-doped ZnO thin films with annealing temperature and Al content had the resistivity of 0.78~1.65$\Omega$cm and ZnO and Al-doped ZnO thin film post-annealed at 40$0^{\circ}C$ in vacuum(5$\times$10-5 torr) showed the resistivity of 2.28$\times$10-2$\Omega$cm. And the trans-mittance of ZnO and Al-doped ZnO thin film is in the range of 91-97% in visible range.

• 한국재료학회지
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• 제23권1호
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• pp.7-12
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• 2013

The $Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS) thin film solar cell is a candidate next generation thin film solar cell. For the application of an absorption layer in solar cells, CZTS thin films were deposited by pulsed laser deposition (PLD) at substrate temperature of $300^{\circ}C$ without post annealing process. Deposition time was carefully adjusted as the main experimental variable. Regardless of deposition time, single phase CZTS thin films are obtained with no existence of secondary phases. Irregularly-shaped grains are densely formed on the surface of CZTS thin films. With increasing deposition time, the grain size increases and the thickness of the CZTS thin films increases from 0.16 to $1{\mu}m$. The variation of the surface morphology and thickness of the CZTS thin films depends on the deposition time. The stoichiometry of all CZTS thin films shows a Cu-rich and S-poor state. Sn content gradually increases as deposition time increases. Secondary ion mass spectrometry was carried out to evaluate the elemental depth distribution in CZTS thin films. The optimal deposition time to grow CZTS thin films is 150 min. In this study, we show the effect of deposition time on the structural properties of CZTS thin film deposited on soda lime glass (SLG) substrate using PLD. We present a comprehensive evaluation of CZTS thin films.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권1호
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• pp.40-44
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• 2019

Tungsten trioxide ($WO_3$) is a promising candidate as a photocatalyst because of its outstanding electrical and optical properties. In this study, we prepare $WO_3$ thin films by electrodeposition and characterize the photocatalytic degradation of methylene blue using these films. Depending on the voltage conditions (static and pulse), compact and porous $WO_3$ films are fabricated on a transparent ITO/glass substrate. The morphology and crystal structure of electrodeposited $WO_3$ thin films are investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. An application of static voltage during electrodeposition yields a compact layer of $WO_3$, whereas a highly porous morphology with nanoflakes is produced by a pulse voltage process. Compared to the compact film, the porous $WO_3$ thin film shows better photocatalytic activities. Furthermore, a much higher reaction rate of degradation of methylene blue can be achieved after post-annealing of $WO_3$ thin films.

• 열처리공학회지
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• 제35권4호
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• pp.185-192
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• 2022

Variations in the microstructure and mechanical properties of API X70 steel processed by piping, electrical resistance welding (ERW), and post seam annealing (PSA) are investigated in this study. In the welding zone, some elongated pearlites are formed and grains coarsening occurs due to extra heat caused by the ERW and PSA processes. After the piping, the base metal shows continuous yielding behavior and a decrease in yield and impact strengths because mobile dislocation and back stress are introduced during the piping process. On the other hand, the ERW and PSA processes additionally decreased the impact strength of welding zone at room and low temperatures because some elongated pearlites easily act as crack initiation site and coarse ferrite grains facilitate crack propagation. As a result, the fracture surface of the welding zone specimen tested at low temperature revealed mostly cleavage fracture unlike the base metal specimen.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.84-93
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• 2017

본 논문에서는 탄화규소 섬유강화 탄화규소 복합재료에 내환경 코팅을 수행한 후, 열 기계적 특성평가에 대한 연구를 수행하였다. 초기분말은 성형공정도중 흐름성을 좋게 하기 위해 분무건조법으로 구형의 분말을 제조하였다. 내환경 코팅재는 복합재료가 산화되거나 고온 수증기와 반응하는 것을 방지하기 위해 행하여 지는데, 본 연구에서는 액상침투법(LSI)으로 제조한 복합재에 실리콘으로 본드코팅을 하고 그 위에 대기플라즈마용사법으로 뮬라이트(mullite)와 무게비로 12% 이터븀 실리케이트(ytterbium silicate)가 혼합된 복합재를 코팅하였다. 대기플라즈마 코팅공정 시 성형변수로서 분무거리를 100, 120 그리고 140 mm로 변화시켰다. 그 후 $1100^{\circ}C$의 온도에서 100시간동안 유지하는 실험과 $1200^{\circ}C$의 온도에서 열충격을 가하는 싸이클을 3000회 반복하였다. 열내구성 시험동안 계면 박리는 일어나지 않았지만, 현저한 균열들이 코팅층 내에서 발견되었다. 균열밀도와 균열의 길이는 코팅도중의 분무거리에 의존하여 변화하였다. 열 내구성 시험 후, 압흔 시험을 통해 기계적 열화거동을 분석하였는데, 시험의 방식이나 조건들이 하중-변위 곡선의 거동에 영향을 주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.929-933
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• 2010

3 차원 패키징을 위해 열가압 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합 계면의 접합 특성을 평가하기 위해 4 점 굽힘 실험을 수행하였다. Cu가 코팅된 Si 웨이퍼 2 장을 $350^{\circ}C$에서 1 시간 동안 15kN 의 하중으로 접합시킨 후, 동일한 온도에서 1 시간동안 어닐닝을 수행하였다. 접합된 웨이퍼를 $30\;mm\;{\times}\;3\;mm$ 크기로 잘라 시험편을 준비하였다. 시험편의 중심에 깊이 $400\;{\mu}m$의 노치를 가공하였다. 시험기에 광학계를 부착하여 노치에서의 크랙 발생과 계면에서의 크랙 진전을 관찰하였다. 일정한 테스트 속도로 실험을 수행하여, 이에 상응하는 하중을 측정하였다. Cu-Cu 접합 계면 에너지는 $10.36\;J/m^2$ 으로 측정되었으며, 파괴된 계면을 분석하였다. 표면 분석 결과, $SiO_2$와 Ti의 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권4호
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• pp.599-604
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• 1998

본 논문은 PZT 박막의 기억소자 응용을 위한 Pt 그리고 RuO2 박막을 조사하였다. 초고주파 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 하부전극을 성장하였으며, 조사된 실험변수는 기판온도, 가스 부분압, RF 전력 그리고 후열처리 등이다. 기판온도는 Pt, $RuO_2$박막의 결정구조 뿐만 아니라 표면구조 및 비저항 성분에 크게 영향을 주었다. Pt 박막의 XRD 분석으로 기판온도가 상온에서 $200^{\circ}C$까지는 (111) 그리고 (200) 면이 혼재하는 결과를 보였으나 $300^{\circ}C$에서는 (111) 면으로 우선 방위 성장 특성을 보였다. XRD와 AFM 해석으로부터 Pt 박막 성장시 기판온도 $300^{\circ}C$, RF 전력 80W가 추천된다. 산소 분압비를 0~50%까지 가변하여 조사한 결과 산소가 5% 미만으로 공급되면 Ru 금속이 성장되고, 산소 분압비가 10 ~40%까지는 Ru와 $RuO_2$ 상이 공존하였으며 산소 분압비가 50%에서는 순수한 $RuO_2$상만이 검축되었다. 이 결과로부터 RuO2/Ru 이층 구조의 하부전극 형성이 산소 가스 부분압을 조절하여 한번의 공정으로 성장 가능하며, 이런 구조를 이용하면 금속의 낮은 비저항을 유지하면서도 PZT 박막의 산소 결핍에 의한 기억소자의 피로도 문제를 완화할 것으로 사료된다. 후 열처리 온도를 상온에서부터 $700^{\circ}C$까지 증가할 때 Pt와 $RuO_2$의 비저항 성분은 선형적 감소 추세를 보였다. 본 논문은 강유전체 기억소자 응용을 위한 최적화된 하부전극 제적조건을 제시한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권4호
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• pp.202-208
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• 2001

In Recent results suggested that doping $Ta_2O_5$ with a small amount of $TiO_2$ using standard ceramic processing techniques can increase the dielectric constant of $Ta_2O_5$ significantly. In this paper, this concept is studied using RTCVD (Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition). Ti-doped $Ta_2O_5$ films are deposited using $TaC_{12}H_{30}O_5N$, $C_8H_{24}N_4Ti$, and $O_2$ on both Si and $NH_3$-nitrided Si substrates. An $NH_3$-based interface layer at the Si surface is used to prevent interfacial oxidation during the CVD process and post deposition annealing is performed in $H_2/O_2$ ambient to improve film quality and reduce leakage current. A sputtered TiN layer is used as a diffusion barrier between the Al gate electrode and the $TaTi_xO_y$ dielectric. XPS analyses confirm the formation of a ($Ta_2O_5)_{1-x}(TiO_2)_x$ composite oxide. A high quality $TaTi_xO_y$ gate stack with EOT (Equivalent Oxide Thickness) of $7{\AA}$ and leakage current $Jg=O.5A/textrm{cm}^2$ @ Vg=-1.0V has been achieved. We have also succeeded in forming a $TaTi_x/O_y$ composite oxide by rapid thermal oxidation of the as-deposited CVD TaTi films. The electrical properties and Jg-EOT characteristics of these composite oxides are remarkably similar to that of RTCVD $Ta_2O_5, suggesting that the dielectric constant of $Ta_2O_5$ is not affected by the addition of $TiO_2$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1219-1227
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• 2014

펄스 레이저 증착(Pulsed laser Deposition: PLD) 및 RF 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition)의 단계적 적용을 통해, 표면탄성파 대역 통과 필터(Surface Acoustic Wave Bandpass Filter: SAW-BPF)용 ZnO 박막을 성장시켰다. PLD 방법으로 성장된 ZnO 박막위에 RF sputtering 방법을 사용하여 ZnO 박막을 재증착시켰으며, 성장된 ZnO 박막의 물성을 분석하기 위하여 XRD, SEM 및 AFM 분석장비를 사용하였다. 두 가지 증착 방법이 단계적으로 적용되어 성장된 ZnO 박막의 경우, 결정성과 배향성이 우수하게 유지되면서 표면거칠기가 향상되었다. 분석 결과, ${\omega}$-scan의 반치폭과 표면거칠기의 RMS 값은 각각 $0.79^{\circ}$와 1.108 nm였다. 그리고 성장된 양질의 ZnO 박막을 사용하여 SAW-BPF를 제작하여 측정한 결과는 응답 특성의 중심주파수가 260.8 MHz, 대역폭은 2.98 MHz, 그리고 삽입손실은 36.5 dB이었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.339-344
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• 2011

C-plane 사파이어 기판 위에 펄스 레이저 증착법으로 증착시킨 n-type ZnO 박막에 대한 Ti/Au 금속의 Ohmic 접합특성을 TLM (transfer length method) 패턴 전극을 통하여 연구하였다. 여기서, Ti와 Au 금속박막은 전자빔 증착기와 열 증착기로 각각 35 nm와 90 nm 두께로 증착하였으며, TLM패턴은 광 리소그래피 법으로 면적이 $100{\times}100{\mu}m^2$인 전극패턴을 6~61 ${\mu}m$ 간격으로 형성하였다. Ti/Au 금속박막과 ZnO 반도체 사이의 전기적인 성질을 개선하고 응력과 계면 결함을 감소시키기 위해, 산소 가스 분위기로 $100{\sim}500^{\circ}C$ 온도에서 각각 1분간 급속열처리를 하였다. $300^{\circ}C$의 온도에서 열처리한 시료에서 $1.1{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 가장 낮은 비저항 값을 보였는데, 이것은 열처리 동안 티타늄 산화막 형성과정에서 ZnO 박막 표면 근처에 산소빈자리가 형성됨으로써 나타나는 전자농도의 증가가 주된 원인으로 고려되었다.