• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.29 no.6
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• pp.760-765
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• 1996

Silicon oxide thin films are prepared by plasma-enhanced CVD (PECVD) using 100kHz and 13.56MHz generators. Source gases are two sorts of mixture, tetramethoxysilane (TMOS) and oxygen, and tetramethylsilane (TMS) and oxygen. We investigate the effect of frequency on film properties of deposited films including mechanical properties. 100kHz PECVD process can deposit silicon oxide films at $23^{\circ}C$ at the power of 20W. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), infrared spectroscopy (IR) and ellipsometric measurements reveal that the structural quality of the films prepared both by 100kHz process and by 13.56MHz process are very like silicon dioxide. The 100kHz process is adequate for low temperature deposition of SiOx films.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.199-199
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• 2009

실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.05b
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• pp.25-28
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• 2005

This paper was investigated the changes of surface properties of high-temperature-vulcanized(HTV) semiconductive silicone rubber due to oxygen plasma discharge. The modifications produced on the silicone surface by oxygen plasma were accessed using x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), contact angle and Scanning Electron Microscope(SEM). The results of the chemical analysis showed that C-H bonds were broken due to plasma discharge and Silica-like bonds (SiOx. x=3~4) increased. It is thought that the above changes lead to the increase of surface energy of high-temperature-vulcanized(HTV) semiconductive silicone rubber. The micromorphology of surface and hydrophobicity due to plasma discharge based on our results were discussed.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.36 no.5
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• pp.459-464
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• 1999

A carbon-containing silica glass was prepared from orgaincally modified silicate(Ormosil) by heat treatment in N2 atmosphere after the ormosil was synthesized using sol-gel method. The Ormosil was fabricated from the TEOS as the inorganic component and the PDMS as the organic component. The Ormosil changed to balck-coloured glass by carbon decomposed from the PDMS when the Ormosil was heated to 450$^{\circ}C$ 20hrs. A dense silicon oxycarbide glass with 2.08 g/cm3 was obtained by heating the Ormosil at 1050$^{\circ}C$ 10hrs. The microstructure of the carbon-containing silica glass was observed by SEM and the SiOxC4-x structure was confirmed by XPS measurement. The densification of the glass was studied by measurements of specific surface area linear shrinkage and geometric density.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2009.10a
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• pp.1193-1196
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• 2009

Low resistivity interconnection and high-mobility channel are required to realize ultrahigh-definition LCDs such as 4k ${\times}$ 2k TVs. We evaluated fully Cu-based gate and Source/Drain interconnections, consisting of stacked pure-Cu/Cu-Mn layers for TFT-LCDs, and found the underlying Cu-Mn alloy film has superior adhesion to glass substrates and CVD-SiOx films. It was also confirmed that wet etching of the Cu/Cu-Mn films without residues and low contact resistance with both channel IGZO and pixel ITO films can be obtained. It is thus considered that the stacked Cu/Cu-Mn structure is one of candidates to replacing conventionally pure-Cu/refractory metal.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.24 no.4
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• pp.77-92
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• 2021

The energy density of lithium-ion batteries (LIBs) determines the mileage of electric vehicles. For increasing the energy density of LIBs, it is necessary to develop high-capacity active materials that can store more lithium ions within constrained weight. The rapid progress made in cathode technology has realized the utilization of the near-theoretical capacity of cathode materials. In contrast, commercial LIBs have still exploited graphite as active material in anodes since the 1990s. The most promising way to increase anodes' capacity is to mix high-capacity and long-cycle-life silicon oxides (SiOx) with graphite. However, the low initial Coulombic efficiency (ICE) of SiOx limits its content below 15 wt%, impeding the capacity increase in anodes. To address this issue, various prelithiation techniques have been proposed, which can improve the ICE of high-capacity anode materials. In this review paper, we introduce the principles and expected effects of prelithiation techniques reported so far. According to the reaction mechanisms, the strategies are categorized. Mainly, we focus on the recent progress of solution-based chemical prelithiation methods with commercial viability, of which lithiation reaction occurs homogeneously at liquid-solid interfaces. We believe that developing a cost-effective and mass-scalable prelithiation process holds the key to dominating the anode market for next-generation LIBs.

• Current Photovoltaic Research
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• v.7 no.4
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• pp.125-129
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• 2019

Recently, carrier-selective contact solar cells have attracted much interests because of its high efficiency with low recombination current density. In this study, we investigated the effect of phosphorus doped amorphous silicon layer's characteristics on the passivation properties of tunnel oxide passivated carrier-selective contact solar cells. We fabricated symmetric structure sample with poly-Si/SiOx/c-Si by deposition of phosphorus doped amorphous silicon layer on the silicon oxide with subsequent annealing and hydrogenation process. We varied deposition temperature, deposition thickness, and annealing conditions, and blistering, lifetime and passivation quality was evaluated. The result showed that blistering can be controlled by deposition temperature, and passivation quality can be improved by controlling annealing conditions. Finally, we achieved blistering-free electron carrier-selective contact with 730mV of i-Voc, and cell-like structure consisted of front boron emitter and rear passivated contact showed 682mV i-Voc.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.231-231
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• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.150-150
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• 2012

본 연구는 1차원 나노 구조의 합성과 기초적 분석에 관한 연구로써 특히 무기 산화물 나노재료를 그 대상으로 하였다. 내용으로는 첫째, 1차원 코어 나노와이어의 합성을 하였고 Thermal evaporation, substrate의 가열, 그리고 MOCVD 를 사용한 결과들을 나열한다. 둘째, 코어-쉘 나노와이어를 제작하기 위하여 특히 쉘층의 제작방법을 연구하였는데 PECVD, ALD, 그리고 sputtering에 의한 결과들을 나열하고 간단히 설명한다. Thermal evaporation에 의한 1차원 나노와이어 합성의 경우는 MgO의 예를 들었는데 MgO 나노와이어는 Au가 증착된 기판을 열처리하여 Au dot를 형성하고 이의 morphology를 조절하여 최적의 나노와이어 합성조건을 선정하였다. 이로써 기판 morphology가 나노선의 성장및 형상에 영향을 준다는 사실을 알게 되었다. 이 사실은 In2O3기판을 사용하고 이의 표면거칠기를 열처리로 조절하므로써 역시 나노와이어의 성장을 촉진하는 방법을 찾아내었다. 또한 thermal evaporation공법은 source분말의 선택에 따라 다양한 소재를 제작가능하다는 결과를 제시하였다. 예를 들면 SiOx 층이 precoating된 chamber내에서 MgO 나노선을 합성하는 것과 동일한 조건으로 실험을 진행하면 Mg2SiO4 나노와이어가 형성된 것을 확인하였다. 또한 Sn과 MgB2 분말을 함께 적용할 경우 Sn tip을 가진 MgO 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이는 Sn이 동시에 촉매의 역할을 하였기 때문일 것으로 추정된다. 한편 Sn과 Bi 혼합분말을 적용한 경우 Bi2Sn2O7 신소재 tip을 포함한 SnO2 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이 경우 Bi원자가 적절한 촉매의 역할을 수행한 것으로 사료된다. Substrate의 가열공법에서는 Si wafer상에 각종 금속 즉 Au, Ag, Cu, Co, Mo, W, Pt, Pd등 초박막을 DC sputter 로 형성한후 annealing하는 기술을 사용하였다. 특기할 만한 것은 Co를 사용한 경우 나노와이어의 spring구조를 얻을 수 있었다는 점이다. MOCVD에 의하여는 Ga2O3및 Bi2O3 나노와이어를 비교적 저온에서 합성하였고 In2O3의 경우는 독특한 나노구조를 형성하였고 이의 결정학적 특성에 대하여 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.161-161
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• 2009

Ion bombarded inorganic materials for LC alignment has been researched as it provides controllability in a nonstop process for producing high-resolution displays. Many optically transparent insulators such as $SiOx$ and a-C:H have been investigated as potential candidates for inorganic alignment materials. Even so, LC orientation on a new material with superior capacity is required to produce high-performance displays. Many inorganic materials with high permittivities can reduce the voltage losses due to the LC alignment layer that are a trade-off for its capacitance. The minimum voltage for device operation can be applied to the LC under low external voltage using these materials. This means that low power consumption for LCD applications can be achieved using a high-k alignment structure in which the LC can be driven effectively with a low threshold voltage. Among the many other potential high-k oxides, HfO2 is considered to be one of the most promising due to its remarkable properties of high dielectric constant, relatively low leakage current, large band gap (5.68 eV), and high transparency. Due to these characteristics, HfO2 can be used in LC alignment to increase the capacitance of the inorganic alignment layer for low-voltage driving of LCs.