• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.5
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• pp.358-364
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• 2009

We investigated the growth of ZnO thin films with prominent emission characteristics through minimizing the formation of defects by using pulsed laser deposition (PLD). To do so, the ZnO films were deposited on sapphire(0001) substrates at the substrate temperature of $400-850^{\circ}C$ and then the variation of their structural and optical properties were analyzed by x-ray diffraction, atomic force microscope and photoluminescence. As a result, all ZnO films were grown with c-axis preferential orientation irrespective of the substrate temperature. However, the crystallinity and stress state were dependent on the substrate temperature and the ZnO film deposited at $600^{\circ}C$ showed the best surface morphology and crystallinity with nearly no strain. And also this film exhibited outstanding emission characteristics from the viewpoint of full width half maximum of UV emission peak as well as visible emission due to defects. These results indicate that the emission characteristics of the ZnO films are strongly related to their structural characteristics influenced by substrate temperature. Consequently, ZnO films with strong UV emission and nearly no visible emission, which are applicable to UV emission devices, could be grown at the substrate temperature of $600^{\circ}C$ by PLD.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.8
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• pp.849-853
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• 1999

In the study, superconducting properties of $Bi_2$-x(sub)$LSr_2$Ca(sub)1+x(sub)$LCu_2$O(sub)8+d (x(sub)L=0, 0.05, 0.1, 0.2) films prepared by the LPE method was investigated. The peak decompositions of Sr3d and Ca2p XPS spectra, together with the EPMA results, elucidated the occupancies of Bi, Sr and Ca atoms on the SrO- and Ca-layers. The lattice parameter c monotonically increased with increasing x(sub)L for $0\leq$x(sub)L$\leq$0.2. The superconducting critical temperature T(sub)c showed a maximum value around x(sub)L=0.1. The x(sub)L dependence of the superconducting critical temperature T(sub)c and the lattice parameter c are explained by the changes of the excess oxygens in the BiO-layer. Since distribution and deficiency of the atoms in SrO-layer have influenced on superconducting properties and crystal structure.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.3
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• pp.243-247
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• 2006

MFI zeolite membranes were prepared on anodic alumina (Anodisc) as support. First, silicalite-1(${\approx}1.2{\mu}m$) seed crystals were attached to the surface of the support via chemical bonding, and the a- and b-axis oriented zeolite membranes could be synthesized on the support coated with the monolayer of the seed crystals by secondary growth hydrothermal synthesis. The zeolite membranes prepared were characterized using scanning electron microscope and analyzed by X-ray diffraction.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.159-162
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• 1998

폐수의 형태 및 성장과 막의 특성에 의해 한외여과는 처리수의 직접배출 또는 재 이용을 위해 사용되고 있다. 일본의 Masuda등은 1축 RDM을 사용하여 순수에서 회전에 따른 압력 강하를 관찰하고, 또 도시 하수처리 공정의 활성슬러지를 분리하기 위해 Aqua Renaissance '90프로젝트의 일환으로 도시 하수처리에 2축 RDM이 사용되었다. 동력학적 여과의 투과모델은 김제우 등에 의해 정립된 식을 이용하여 동력학적 여과기의 투과율(J)은 일반적으로 유효압력차($\DeltaP_T$), 벌크의 농도($C_B$) 그리고 회전속도 등에 의해 결정되어진다. 기존에 제시된 회전원판 모듈의 순수 투과에서 permeate side의 저항(Rp)값은 막자체의 저항(Rm)에 비해 상대적 작아 무시되었다. 본 연구는 1축 RDM 한외여과에서 투과율에 영향을 미치는 저항(R)에서 판자체에 변형을 주어 permeate side에서 저항(Rp)에 대한 영향에 관하여 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.117-117
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• 1999

최근 광소자와 더불어 발전과 더불어 고효율의 새로운 광소자에 대한 수요가 증가되고 있다. ZnO는 이러한 특성을 가진 재료중에 한가지로서 최근 들어 그 가능성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 상온에서 exciton binding energy가 다른 재료보다 큰 60meV로 고효율의 blue, UV 발광이 가능한 재료로 알려져 있다. 본 연구에서도 광소자로서 ZnO를 활용하기 위해서 RF magnetron sputtering법을 이용하기 위하여 광특성의 향상에 목적을 두고 연구하였다. ZnO 박막은 RF magnetron sputtering법을 이용하여 sapphire (0001) 기판위에 성장시켰다. RF power는 60W에서 120W까지 변화시켰고 박막의 성장온도는 55$0^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$로 변화시켰으며, 박막의 성장시간은 60분, ZnO target과 기판과의 거리는 4.5cm로 하여 성장시켰다. 성장된 ZnO 박막은 XRD $\theta$-rocking scan 측정을 통해서 박막의 C-축 배향성과 RBS channeling를 이용하여 ZnO 박막의 epitaxial 성장 정도를 측정하였다. 박막의 상온 발광 특성은 He-Cd laser를 사용한 photoluminescence spectra로 측정하였다. 또한 표면의 morphology는 atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였으며 transmission electron microscopy(TEM)을 사용하여 ZnO박막의 단면적을 관찰함으로서 grain의 성장과 광특성 및 결정성과의 영향에 대해서 연구하였다. ZnO 박막의 성장온도 55$0^{\circ}C$에서 RF power를 60W에서 120W까지 변화시킬 경우 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.157$^{\circ}$에서 0.436$^{\circ}$까지 변화하였고 80W에서 최소값을 가졌으며 in-plain에 대한 XRD 측정 결과 ZnO 박막의 성장은 sapphire 기판에 대해서 30$^{\circ}$회전되어 성장된 것으로 알 수 있었으며 이는 ZnO [100]∥ Al2O3[110]의 관계를 갖는다는 것을 나타낸다. 광특성의 측정 결과인 PL peak의 반치폭은 133.67meV에서 89.5meV까지 변화함을 알 수 있었고 80W에서 최대값을 가졌으며 이는 RF power의 변화에 따른 결정성의 변화와는 반대되는 현상임을 알 수 있었다. 그러나 성장온도 $600^{\circ}C$일때에는 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.129$^{\circ}$로 결정성이 우수한 박막임을 확인할 수 있었고 PL peak의 반치폭 또한 Ar과 O2의 비율에 따라 76.32meV에서 98.77meV로 광특성도 우수한 것으로 나타났다. RBS channeling 결과 55$0^{\circ}C$에서는 $\chi$min값이 50~60%였으나 $600^{\circ}C$일 때에는 $\chi$min값이 4~5%로 박막이 epitaxial 성장을 하였다는 것을 알 수 있었다. 결정성과 광특성과의 연관성을 알아보기 위해 TEM을 이용한 박막의 cross section image를 관찰한 결과 광특성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XRD분석 결과에서처럼 C-축배향성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 RF magnetron sputtering 법으로 광특성이 우수한 양질의 ZnO박막 성장이 가능하였다는 것을 알 수 있었으며 광소자로써의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.113-113
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• 1999

최근의 고품질 III-N 화합물 반도체 박막성장과 더불어 청색계열의 LED 및 LD의 성공적인 실현은 본 연구분야에 대한 새롭고 헌신적인 상업적, 학문적/ 기술적 투자환경을 유도해 나가고 있다. 특히, c-축 배향 단결정 사파이어를 기판재료로 사용하고 얇은 GaN buffer의 사용은 고온에서 그 위에 성장되는 성장박막의 특성을 크게 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 절연체를 기판으로 사용함에 따른 소자구조 및 제작공정의 복잡성과 기판과 GaN 박막사이의 큰 격자 부정합에 따른 결함센터 등은 소자의 전기, 광학적, 구조적 특성에 부정적인 영향을 미치고 있다. 이러한 문제점을 해결하고 양질의 박막을 성장하기 위한 GaN 혹은 그 대체 기판의 개발에 많은 연구투자가 이루어지고 있는 현실 속에서 Si을 기판으로 이용한 GaN 성장의 가능성이 조심스럽게 점쳐지고 있다. 현재까지의 연구결과를 참조할 때 대체로 복잡한 interlayer를 사용하여 박막성장이 일부 이루어졌으나 그 재현성이나 성장의 중요인자에 대한 해석은 아직 분명하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 원자적 관점에서 Si의 표면에 일부 변화를 유도하고, MOCVD 방법으로 그 위에 성장되는 GaN 박막의 광학적 및 표면 morphology 등에 미치는 영향을 분석하여 핵심적인 성장인자를 추출하고자 시도하였다. 성장된 GaN/Si 박막의 물성은 SEM(AFM), PL, XRD, Auger depth profile 장비등을 이용하여 조사하였으며 사파이어 기판 위에 성장된 GaN 박막의 특성들과 비교 검토하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.981-986
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• 2000

Er(NO$_3$)$_3$.5$H_2O$, Mn($CH_3$$CO_2$)$_2$.4$H_2O$를 출발원료로 사용하여 졸-겔법으로 제조한 ErMnO$_3$박막의 열처리 온도 및 기판 배향성에 따른 박막 배향성과 누설 전류 특성에 관하여 연구하였다. ErMnO$_3$박막은 75$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 1시간 열처리 시비정질상태였으나, 78$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 hexagonal pahse인 ErMnO$_3$로 결정화되었다. 열처리 온도가 증가할수록 기판 배향성과 무관하게 모든 방향으로 결정이 성장함을 알 수 있었다. 결정화 정도와 결정 성장 축에 따라 누설 전류 값이 변화함을 알 수 있었고, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 시편에서는 누설 전류 변화가 비선형적인 경향으로 증가하였으며, $10^{-5}$ A/$ extrm{cm}^2$ 이하로 유지되었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.8 no.2
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• pp.195-201
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• 1999

C-axis oriented $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) thin films were grown on $Al_2O_3$ (alumina and R-plane sapphire) substrates by a pulsed laser deposition method. The crystallinity of the $CeO_2$ buffer layer on sapphire substrate exhibit a strong dependence on the deposition temperature, resulting in the growth of a-axis orientation at $800^{\circ}C$. The superconducting properties of YBCO thin films on $Al_2O_3$ substrates showed strong dependence on both thickness and crystallinity of the $CeO_2$ buffer layer. Critical temperature of YBCO film on alumina substrate was ${\sim}83\;K$. In the case of R-plane sapphire substrate,

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.291.1-291.1
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• 2014

산화아연 박막은 아연이 코팅된 테프론 기판 위에 졸-겔 스핀코팅 방법을 이용하여 각기 다른 후열처리 온도에서 제작되었다. 산화아연 박막의 후열처리 온도에 따른 구조적, 광학적 특성은 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffractometer, and photoluminescence spectroscope를 이용하여 분석하였다. 후열처리 온도를 달리하여 성장한 모든 산화아연 박막은 수지상(dendrite) 구조를 가지고 있으며, 이 수지상 구조 위에 약 20 nm의 산화아연 입자들이 성장되었다. 후열처리 온도가 증가함에 따라 c-축 배향성이 우세하게 나타났으며, 인장응력도 증가하였다. 후열처리 온도 $400^{\circ}C$에서 Near-band-edge emission (NBE) 피크는 적색편이(red-shift) 하였고, 후열처리 온도가 증가함에 따라 deep-level emission (DLE) 피크의 세기는 감소하였다. 또한 $400^{\circ}C$의 후열처리 온도에서 NBE 피크의 반치폭(FWHM)이 가장 작았으며, INBE/IDLE의 비율이 가장 높았다. 따라서 $400^{\circ}C$의 후열처리 공정에 의해 결정성 및 광학적 특성이 가장 우수한 산화아연 박막을 얻을 수 있었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.5
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• pp.372-376
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• 1998

We developed a pulsed laser deposition(PLD) apparatus for depositing various thin films. In this study, the formation of $NbS_2$ thin film was performed in the vacuum chamber by PLD method. $Al_2O_3$(012) and Si(111) were used as the substrates. In order to investigate the growth conditions of a high crystalline $NbS_2$ thin film, the S/Nb composition ratio was varied from 2.0 to 5.25 and the substrate temperature was varied from the room temperature to $600^{\circ}C$. From the result of X-ray diffraction studies of the prepared $NbS_2$ thin films, it was reported that the $NbS_2$, thin film showed a good crystallinity at substrate temperature $600^{\circ}C$ and with S/Nb composition ratio 4.0 on $Al_2O_3$(012) but did not on Si(111). The films exhibited c-axis orientation.