• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.1
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• pp.93-98
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• 2017

This experiment investigated characteristic changes in a $Cu_2ZnSnS_4$(CZTS) solar cell by applying a $Zn(O_x,S_{1-x})$ butter layer with various compositions on the upper side of the absorber layer. Among the four single layers such as $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$, $Zn(O_{0.56},S_{0.44})$, $Zn(O_{0.33},S_{0.67})$, and $Zn(O_{0.17},S_{0.83})$, the $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ buffer layer was applied to the device due to its bandgap structure for suppressing electron-hole recombination. In the application of the $Zn(O_{0.76},S_{0.24})$ buffer layer to the device, the buffer layer in the device showed the composition of $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ because S diffused into the buffer layer from the absorber layer. The $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer, having a lower energy level ($E_V$) than a CdS buffer layer, improved the $J_{SC}$ and $V_{OC}$ characteristics of the CZTS solar cell because the $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer effectively suppressed electron-hole recombination. A substitution of the CdS buffer layer by the $Zn(O_{0.7},S_{0.3})$ buffer layer improved the efficiency of the CZTS solar cell from 2.75% to 4.86%.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.14 no.3
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• pp.268-275
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• 2003

The water-splitting process by the metal oxides using solar heat is one of the hydrogen production method. The hydrogen production process using the metal oxides (NiFe2O4/NiAl2O4,CoFe2O4/CoAl2O4, CoMnNiFerrite, CoMnSnFerrite, CoMnZnFerrite, CoSnZnFerrite) was carried out by two steps. The first step was carried out by the CH4-reduction to increase activation of metal oxides at operation temperature. And then, it was carried out the water-splitting reaction using the water at operation temperature for the second step. Hydrogen was produced in this step. The production rates of H2 were 110, 160, 72, 29, 17, $21m{\ell}/hr{\cdot}g-_{Metal\;Oxide}$ for NiFe2O4/NiAl2O4, CoFe2O4/CoAl2O4, CoMnNiFerrite, CoMnSnFerrite, CoMnZnFerrite, CoSnZnFerrite respectively in the second step. CoFe2O4/CoAl2O4 had higher H2 production rate than the other metal oxides.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.13 no.3
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• pp.121-126
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• 2003

The electromagnetic properties and microstructures of the basic composition of (N $i_{0.2}$C $u_{0.2}$Z $n_{0.6}$)$_{1.085}$(F $e_2$ $O_3$)$_{0.915}$ were invested by changing of the additive Sn $O_2$, CaO amounts and ferrite processes. There is no variation of grain size by changing additive amount. It can reduce the total loss when (N $i_{0.2}$C $u_{0.2}$Z $n_{0.6}$)$_{1.085}$(F $e_2$ $O_3$)$_{0.915}$ composition sintered at 1150 $^{\circ}C$ better than 130$0^{\circ}C$. Additive CaO confirmed of useful addition for the reduce total loss, because it increasing sintering density. Decreasing total loss were observed by adding both Sn $O_2$ 0.06 wt％ and CaO 0.4 wt％.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.26 no.8
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• pp.591-596
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• 2013

Indium Zinc Tin Oxide (IZTO) thin films were developed as an alternative to Indium Tin Oxide (ITO) thin films. ITO material which has been acknowledged with its low resistivity and optical transparency of 85-90% has been used as major transparent conducting oxide (TCO) materials. However, due to the limited source, high price, and instability problems at high temperature of indium, many researches has been focused on indium-saving TCO materials. Mason Group of Northwestern University was reported to expand the solubility limit up to 40% by co-doping with 1:1 ratio of $Zn^{+2}$ and $Sn^{+4}$ ions. In this study, the properties of IZTO thin films corresponding to Zn/Sn different ratio were investigated. In addition, the effect of substrate temperature variable to the structural, optical and electrical properties of IZTO thin films was investigated.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.9
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• pp.697-700
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• 2011

Thin-film transistors(TFTs) with magnesium zinc tin oxide(MZTO) channel layer are fabricated by solution-process. The threshold voltage (Vth) shifted toward positive directly with increasing Mg contents in MZTO system. Because the Mg has a lower standard electrode potential (SEP) than Sn, Zn, thus degenerate the oxygen vacancy ($V_O$). As a result, the Mg act as carrier suppressor and oxygen binder in the MZTO as well as a Vth controller.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.241-241
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• 2014

$SnO_2-core/Zn-shell$ heteronanowires were fabricated by a two-step process: thermal evaporation of Sn powders and employing a sputtering technique with a Zn target. X-ray diffraction, high-resolution transmission electron microscopy, and EDX spectra coincidentally indicated that the shell layer comprised the Zn phase. From Gaussian deconvolution studies, we observed that photoluminescence (PL) spectra consisted of yellow, green, and ultraviolet (UV) emission bands, regardless of shell-coating. We speculated the possible mechanisms of these emission peaks.

• Resources Recycling
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• v.14 no.1
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• pp.17-25
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• 2005

In order to recover valuable metals from the waste electronic scrap, bioleaching of Cu, Zn, Al, Co, Ni, Sn and Pb was carried out using Thiobacillus ferrooxidans as a leaching microorganism in a shaking flask. In a preliminary study, to obtain the data on the leaching of Cu, Zn, Al, Co and Ni, the metal leaching was accomplished using metal powers instead of electronic scrap. The leaching percentaga of Cu, Zn, Co, Al and Ni powers was reduced with the increase of metal power concentration in solution. Below the metal concentration of 0.5 g/L, more than 85% of Cu, Co and Zn powers was leached out. At the electronic scrap concentration of 100 g/L, Thiobacillus ferrooxidans were able to leach more than 90% of the available Cu and Co while Al, Zn and Ni were able to leach less than 40%. Pb and Sn were not detected in the leachate. Pb was precipitated as PbSO$_4$, whereas Sn precipitated probably as SnO.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.205-205
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• 2015

최근, 비정질 산화물 반도체를 이용한 TFT는 투명성, 유연성, 저비용, 저온공정이 가능하기 때문에 차세대 flat-panel 디스플레이의 back-plane TFT로써 다양한 방면에서 연구되고 있다. 산화물 반도체 In-Zn-O-시스템에서는 Gallium (Ga)을 suppressor로 사용한 a-In-Ga-Zn-O (a-IGZO) 뿐만 아니라, Magnesium (Mg), Hafnium (Hf), Tin (Sn), Zirconium (Zr) 등의 다양한 물질이 연구되었다. 그 중 Silicon (Si)은 Ga, Hf, Sn, Zr, Mg과 같은 suppressor에 비해 구하기 쉬우며 가격적인 측면에서도 저렴하다는 장점이 있다. solution 공정으로 제작한 산화물 반도체 TFT는 진공 시스템을 사용한 공정보다 공정시간이 짧고, 저비용, 대면적화가 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 투명하고 유연한 device를 제작하기 위해서는 저온 공정과 low thermal budget은 필수적이다. 이러한 측면에서 MWI (Microwave Irradiation)는 저온공정이 가능하며, 짧은 공정 시간에도 불구하고 IZO 시스템의 산화물 반도체의 전기적 특성 향상을 기대할 수 있는 효율 적인 열처리 방법이다. 본 연구에서는 In-Zn-O 시스템의 TFT에서 silicon (Si)를 Suppressor로 사용한 a-Si-In-Zn-O (SIZO) TFT를 제작하여 두 가지 열처리 방법을 사용하여 TFT의 전기적 특성을 확인하였다. 첫 번째 방법은 Box Furnace를 사용하여 N2 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30분간 열처리 하였으며, 두 번째는 MWI를 사용하여 1800 W 출력 (약 $100^{\circ}C$)에 2분간 열처리 하였다. MWI 열처리는 Box Furnace 열처리에 비해 저온 공정 및 짧은 시간에도 불구하고 향상된 전기적 특성을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.324-324
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• 2012

투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs)는 일반적으로 면저항이 $103{\Omega}/sq$ 이하로 전기가 잘 통하며, 가시광선영역인 380~780 nm에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2eV 이상의 밴드갭을 가지는 재료로써, 전기전도도와 가시광선영역에서 투과성이 높아 전기적, 광학적 재료로 관심을 받아 다년간 연구대상이 되어오고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs) 소재로는 Indium Tin Oxide (ITO)가 가장 각광받고 있지만, Indium의 가격상승과 박막의 열처리를 통해 저항이 증가하는 단점을 가지고 있어 이를 대체 할 새로운 소재 개발이 필요한 상황이다. 그러므로 투명전도체 소재 개발에 있어서 가장 중요한 연구과제는 Indium Tin Oxide(ITO)의 단점을 개선시키고 안정된 고농도의 In-Zn-Sn-O(ITZO) 박막을 성장시키는 것이다. 본 연구에서는 RF스퍼터링법에 의하여 Si wafer에 In-Zn-Sn-O(IZTO)를 $350{\AA}$ 만큼 증착시키고, 1시간 동안 $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$로 각각 열처리 하였다. 박막의 전자적, 광학적 특성은 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy)를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, ITZO박막은 In-O, Sn-O and Zn-O의 결합을 가지고 있고, 박막의 열처리를 통해 $400^{\circ}C$에서 Zn2p의 피크가 가장 크게 나타나는 반면 In3d와 Sn3d는 열처리를 했을 때가 Room Temperature에서 보다 피크가 작아지는 것을 확인하였다. 이는 $400^{\circ}C$에서 Zn가 표면에 편석됨을 나타낸다. 그리고 REELS를 이용해 Ep=1500 eV에서의 밴드갭을 얻어보면, 밴드갭은 $3.25{\pm}0.05eV$로 온도에 크게 변화하지 않았다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성 분석 결과, 가시광선영역인 380nm~780nm에서의 투과율이 83%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.253-253
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• 2015

최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 특히 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 대한 관심이 크다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복할 수 있다는 장점을 가진다. 좋은 성능의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야 한다. 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조와 비교하여 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 ZnO와 SnO2를 동시에 첨가한 In2O3 박막의 전기적 특성과 열전 특성에 관한 연구를 하였다.