• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.55-55
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• 2011

질소 등을 GST225 상변화재료에 첨가시켜 비저항을 증가시킴으로서 PCRAM의 동작 전류를 감소시킨 연구가 선행된 바 있다. 본 연구에서는 GST225와 달리 고속 동작 특성을 갖는 것으로 널리 알려진 Ge-doped SbTe (GeST) 상변화 재료에 Carbon을 첨가하여 박막 특성을 연구하여 동작 전류 감소의 가능성을 타진하였다. 실험을 위한 박막 제작을 위해 2 inch size의 GeST 및 C doped GeST (C-GeST) single target을 이용하여 RF magnetron co-sputtering 하였다. 박막은 carbon이 첨가되지 않은 GeST와 carbon 첨가량이 늘어나는 순서로 C-GeST 1, C-GeST 2, C-GeST 3로 구성된다. 이 때 제작한 박막의 composition analysis를 위해 XRF/RBS/AES가 사용되었고 제작된 박막의 기본적인 특성평가를 위해 resistivity(${\rho}$)와 crystallzation temp.(Cx), surface morphology(AFM), x-ray diffraction pattern(XRD)를 측정하였다. 실험결과 GeST, C-GeST 1, C-GeST 2, C-GeST 3 박막의 Cx는 각각 209, 225, 233, $245^{\circ}C$로 측정되어 carbon 첨가량이 증가됨에 따라 결정화 온도가 증가되는 것을 알 수 있었다. 또한 ${\rho}$도 마찬가지로 annealing 온도를 약 $320^{\circ}C$로 할 경우 ${\rho}$(as-dep)와 ${\rho}$(crystalline) 모두 0.03 / $2.61*10^{-6}$, 0.08 / $7.93*10^{-6}$, 0.09 / $11.99*10^{-6}$, 0.13 / $13.49*10^{-6}{\Omega}{\cdot}m$로 증가하였다. 증가된 ${\rho}$의 원인이 박막의 grain size의 감소라고 단언 할 수는 없으나 AFM 측정결과 grain이라고 추측되는 박막 feature들의 size가 점차 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.350-350
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• 2011

ZnO는 II-VI족 화합물 반도체로서 3.37 ev의 band gap energy와 60 mv의 exciton binding energy를 가지며 차세대 소자로 다양한 분야에서 연구되어지고 있다. ZnO 박막과는 다르게 ZnO nano structure는 효율성과 특성 향상의 이점으로 태양전지와 투명전극 소자에 많은 연구가 되고 있으며 UV 레이저, 가스센서, LED, 압전소자, Field Emitting Transistor (FET) 등 다양한 응용분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 RF Magnetron sputtering법을 이용해 ZnO buffer layer를 다양한 두께(~1,000${\AA}$)로 증착한 뒤, Zn powder (99.99%)를 지름 2inch 석영관 안에 넣어 Thermal furnace장비를 이용하여 Thermal Evaporation법으로 약 500$^{\circ}C$에서 30분 동안 촉매 없이 성장 하였다. 수직성장된 ZnO 나노 구조체의 특성을 전계방출주사전자현미경(SEM), X-선 회절패턴(XRD), UV-spectra를 이용하여 분석하였다. SEM 분석을 통하여 ZnO buffer layer위에 성장된 ZnO 나노 구조체는 직경이 약 ~50 nm, 길이가 ~2 um까지 성장을 보였으며, XRD 측정결과, ZnO 우선 성장 방향(002)을 확인하였다. 두 가지 측정을 통하여 ZnO buffer layer의 유무에 따라 성장 특성이 향상되었음을 확인하였으며, 이는 buffer layer가 seed 역할을 한 것으로 사료된다. UV-spectra 측정을 통하여 가시광 영역(400~780 nm)에서 60%대의 투과도를 보여 가시광 영역에서 투명성을 요구하는 전자 소자 및 광소자 등에 적용 가능성을 확인하였다. 이 연구를 통하여 우수한 투과도를 가지며 유리 기판위에 수직성장된 ZnO 나노구조체는 태양전지와 플렉서블 디스플레이 등 다양한 활용 분야를 제시할 수 있다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제6권1호
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• pp.21-26
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• 2018

Beside several advantages, the PV power generation as a clean energy source, is still below the supply level due to high power generation cost. Therefore, the interest in fabricating low-cost thin film solar cells is increasing continuously. $Cu_2O$, a low cost photovoltaic material, has a wide direct band gap of ~2.1 eV has along with the high theoretical energy conversion efficiency of about 20%. On the other hand, it has other benefits such as earth-abundance, low cost, non-toxic, high carrier mobility ($100cm^2/Vs$). In spite of these various advantages, the efficiency of $Cu_2O$ based solar cells is still significantly lower than the theoretical limit as reported in several literatures. One of the reasons behind the low efficiency of $Cu_2O$ solar cells can be the formation of CuO layer due to atmospheric surface oxidation of $Cu_2O$ absorber layer. In this work, atomic layer deposition method was used to remove the CuO layer that formed on $Cu_2O$ surface. First, $Cu_2O$ absorber layer was deposited by electrodeposition. On top of it buffer (ZnO) and TCO (AZO) layers were deposited by atomic layer deposition and rf-magnetron sputtering respectively. We fabricated the cells with a change in the deposition temperature of buffer layer ranging between $80^{\circ}C$ to $140^{\circ}C$. Finally, we compared the performance of fabricated solar cells, and studied the influence of buffer layer deposition temperature on $Cu_2O$ based solar cells by J-V and XPS measurements.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.189-194
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• 1999

고주파 마그네트론 스퍼터링법으로 증착된 순수한 ZnO 박막 및 Al이 포핑된 ZnO(AZO) 박막의 열처리온도 및 열처리분위기에 따른 전기적 및 광학적 특성을 4점 측정법 및 Hall 효과 측정법을 통한 비저항의 측정과 광투과도의 측정을 통하여 조사하였다. 대기중에서 열처리된 ZnO 박막 및 ZnO:Al 박막은 각각 $200^{\circ}C$ 및 $300^{\circ}C$에서 비저항이 현저하게 증가하였으며 수소 플라즈마 분위기에서 열처리된 ZnO 박막은 $500^{\circ}C$의 열처리온도에서 약 1승 정도 비저항이 증가하였으나 ZnO:Al 박막은 열처리온도에 무관하게 비저항이 거의 일정하였다. 550 nm 에서 측정된 광투과도는 90% 정도로 시편의 불순물도핑, 열처리온도 및 열처리분위기에 무관하게 일정한 것으로 나타났다.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.491-499
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• 1997

초전재료의 개발 및 박막화를 위하여 5, 10 및 15 mol%의 La 조성을 가지는 세라믹 PLT 시편 및 박막 PLT를 제조하여 그 특성을 분석하였다. PLT의 완전 소결과 Pb 성분의 휘발을 막기 위하여 TG/DTA를 사용하여 하소 및 소결온도를 결정하였다. PLT 세라믹 시편을 제조하기 위한 하소 및 소결온도는 각각 $850^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$ 이고 더 높은 소결온도에서는 많은 질량 손실이 발생하였다. 세라믹 시편을 사용한 온도-유전율 특성의 측정으로 La 조성에 따른 PLT의 온도에 대한 유전특성을 조사하였다. 5, 10 및 15 mol%의 La 농도에 따라 PLT의 상전이점은 각각 $330^{\circ}C$, $269^{\circ}C$ 및 $210^{\circ}C$를 나타내었다. 제조된 PLT 시편을 사용하여 적외선 감지 특성을 확인하였고, 고주파 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 PLT 박막을 증착하였다. 다음으로 격자상수 및 광투과 특성을 통하여 완전 소결된 PLT 타겟으로 제작한 PLT 박막은 타겟과 동일한 구조를 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.35-50
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• 2012

$900^{\circ}C$이상 초고온 He-gas 분위기 또는 용융불화염 (molten salts, FLINAK) 환경에서 사용될 VHTR(Very High Temperature Reactor)의 IHX(Intermediate heat exchanger)용 열수송 구조재료로 가장 가능성이 높은 합금인 Inconel 617 및 Hastelloy X 상에 습식화학적, 물리적기상합성법(Vacuum arc-plasma과 RF magnetron sputtering) 및 pack cementation에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics) 코팅층(TiN, TiCN, TiAlN, $Al_2O_3$, $TiO_2$)을 형성시켰다. 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 조직변화, 미세구조와 상(phase)형성, 고온 부식 및 그에 따른 마모(wear resistance) 손상 등 이들 소재의 내열, 내식 및 내마모 물성을 개선하는 연구를 수행하였다. TiAlN 박막의 경우 공기분위기에서 N이 분해되나 치밀한 산화물($TiO_2/Al_2O_3$ layer)을 형성하여 내식성 있는 보호피막을 형성함으로 기판과의 열팽창 계수로 인한 박리가 발생하지 않아 보호피막으로 적합하였다. Pack cementation법에 의한 aluminiding(Al-Ni합금)도 He 및 공기분위기에서 고온물성의 저하를 가져오는 $Cr_2O_3$의 생성을 충분히 억제하고 있었으며 He 및 air 분위기에서 사용이 가능한 박막으로 여겨진다. 내열 및 내식성에 대한 실험을 종합한 결과, 공기분위기에서 사용할 수 없는 박막은 He-gas 및 FLINAK(LiF-NaF-KF) 용융염 분위기에서도 사용할 수 없었으며, He-gas, FLINAK 및 air 분위기에서 모두 사용이 가능한 박막으로는 Inconel 617에서는 $(TiO_2-)Al_2O_3$, TiAlN 및 Al-Ni이었고 Hastelloy에서는 Al-Ni 및 $Al_2O_3$가 가장 적당하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제53권3호
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• pp.104-108
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• 2020

ZnO single layer films (100 nm thick) and Au intermediated ZnO films (ZnO/Au/ZnO; ZAZ) were deposited on the glass substrate by RF and DC magnetron sputtering at room temperature and then the influence of the Au interlayer on the electrical and optical properties of the films were investigated. ZnO thin films show the visible transmittance of 90.3 % and sheet resistance of 63.2×10⁸ Ω/□. In ZAZ films, as Au interlayer thickness increased from 6 to 10 nm, the sheet resistance decreased from 58.3×10⁸ to 48.6 Ω/□, and the visible transmittance decreased from 84.2 to 73.9 %. From the observed results, it can be concluded that the intermediate Au thin film enhances the opto-electrical performance of ZnO films without intentional substrate heating.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제6권3호
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• pp.258-261
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• 2000

Highly (h00)-oriented (Ba, Sr)TiO$_3$(BST) thin films were grown by pulsed laser deposition on the perovskite LaNiO$_3$(LNO) metallic oxide layer as a bottom electrode. The LNO films were deposited on SiO$_2$/Si substrates by rf-magnetron sputtering method. The crystalline phases of the BST film were characterized by x-ray $\theta$-2$\theta$, $\omega$-rocking curve and $\psi$-scan diffraction measurements. The surface microsturcture observed by scanning electron microscopy was very dense and smooth. The low-frequency dielectric responses of the BST films grown at various substrate temperatures were measured as a function of frequency in the frequency range from 0.1 Hz to 10 MHz. The BST films have the dielectric constant of 265 at 1 kHz and showed multiple dielectric relaxation at the low frequency region. The origin of these low-frequency dielectric relaxation are attributed to the ionized space charge carriers such as the oxygen vacancies and defects in BST film, the interfacial polarization in the grain boundary region and the electrode polarization. We studied also on the capacitance-voltage characteristics of BST films.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.163-166
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• 2002

We investigated structural and electrical properties of Metal-Oxide-Semiconductor(MOS) structure using Hafnium $oxide(HfO_{2})$ as high-k gate dielectric material. $HfO_{2}$ films are ultrathin gate dielectric material witch have a thickness less than 2.0nm， so it is spotlighted to be substituted $SiO_{2}$ as gate dielectric material. In this paper We have grown $HfO_{2}$ films with pt electrode on P-type Silicon substrate by RF magnetron sputtering system using $HfO_{2}$ target and oserved the property of semiconductor-oxide interface. Using pt electrode, it is necessary to be annealed at ${300^{\circ}C}$. This process is to increase an adhesion ratio between $HfO_{2}$ films with pt electrode. In film deposition process, the deposition time of $HfO_{2}$ films is an important parameter. Structura1 properties are invetigated by AES depth profile, and electrical properties by Capacitance-Voltage characteristic. Interface trap density are measured to observe the interface between $HfO_{2}$ with Si using High-frequency(1MHz) C-V and Quasi - static C-V characteristic.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1424-1426
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• 1997

저전압 구동이 가능한 교류구동형 박막전기발광소자를 구현하기 위해 높은 유전상수를 가지며 특히 광학적 굴절률이 발광박막과 유사하여 광학적 특성 개선에도 효과적인 것으로 알려져 있는 $Ta_2O_5$를 제조하였다. $Ta_2O_5$박막은 rf-magnetron sputtering방법으로 형성하였으며 기판온도, working pressure, 박막의 두께에 따른 전기적인 특성을 조사하였다. 10mTorr에서 제조된 $Ta_2O_5$박막은 $22{\sim}26$의 비유전율을 보였고, 유전손실은 $0.007{\sim}0.03(1kHz{\sim}10kHz)$의 값을 보였다. $100^{\circ}C$에서 제조된 박막의 전하저장용량은 $7.9{\mu}C/cm^2$이었다. 제조된 박막의 항복전압은 인가 전압의 극성에 의존하며, 전류특성은 기판온도와 200nm와 300nm의 두께에서는 $V^{1.95}{\sim}V^{2.35}$에 비례하는 space charge limited current특성을 보였고, 400nm에서는 Poole Frenkel특성을 보였다. 이상의 결과로 TFEL소자에 응용에 적합한 $Ta_2O_3$ 박막은 $200^{\circ}C$에서 증착되고 200nm와 300nm인 것으로 나타났으며, 제조된 MIS구조(ITO-$Ta_2O_5$-ZnS-Al)의 ACTFEL소자에서의 전도전하는 각각 $13uC/cm^2$, $8.3uC/cm^2$로 조사되었다.