• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.176-176
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• 2003

강자성 반도체(DMS)는 반도체에 전이금속을 doping함으로써 반도체의 전자 수송 특성과 전이 금속 이온에 의한 자기적 특성을 동시에 발현할 수 있도록 설계된 물질로서 '스핀 전자공학'의 구현을 위해 현재 활발히 연구되고 있는 분야이다. 특히 높은 전기 전도도와 투명 광 특성을 가지는 ZnO계는 전이금속을 첨가 할 경우 상온에서도 강자성 특성을 보일 것이라는 연구가 발표 된 이후 큰 주목을 받고 있으며, 실제로 Tc가 상온 이상인 결과들이 최근 발표되고 있다. 그러나 PLD에 의해 증착 된 Co-doped ZnO 경우 강자성 물성의 재현성이 아주 낮은 것으로 알려져 있는 둥 강자성 발현의 기원이 아직도 명확히 규명되지 못한 상태이다. 이에 본 연구에서는 Co-doped ZnO 계의 강자성 발현의 기원을 밝히고자 고상 반응법을 이용하여 다결정계를 제조한 후 X-선 회절 분석과 Raman 분광법을 이용하여 제2차상의 존재 유무 및 Co 이온의 치환 정도를 분석하였다. 다음으로 방사광 EXAFS 분석을 행하여 ZnO내에서의 Co 이온의 원자가 상태를 분석하고, PPMS를 사용 M-T curve를 측정/분석함으로써 강자성 발현의 기원을 규명하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.107-107
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• 2011

오늘 날 transparent conductive oxide는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 태양전지 분야에서도 많이 활용되고 있으며, 초기에는 transmittance 및 낮은 sheet resistance 특성을 가지는 ITO가 많이 활용되었지만 thin film solar cell와 같이 hydrogenation 공정에 약한 ITO보다는 Al-doped ZnO가 사용되기 시작하면서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 thin film solar cell 및 silicon heterojunction solar cell에 적용 가능한 Al-doped ZnO에 관한 연구로써 a-Si:H의 Si-H bonds에 영향을 주지 않는 낮은 영역의 substrate temperature와 power로 Al-doped ZnO를 형성하고 상기 parameter에 따른 Al-doped ZnO의 특성 변화에 대해서 분석하였다. 특히 substrate temperature가 변화할수록 carrier concentration 및 sheet resistance가 많은 변화를 보였으며 이로 인하여 transmittance 특성이 온도에 따라 좋아지다가 너무 높은 온도에서는 오히려 좋지 않게 되었다. 이는 너무 높은 carrier concentration은 free carrier absorption에 의해 transmittance 특성을 오히려 좋지 않게 한다. 우리는 본 연구를 통해 92.677% (450 nm), 90.309% (545 nm), 94.333% (800 nm)의 transmittance를 얻을 수 있었다.

• Advances in nano research
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• v.5 no.3
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• pp.193-201
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• 2017

ZnO, ZnO: Cu, Ga, and ZnO: Cu, Ga, Ag thin films were obtained by oxidization of ZnS and ZnS: Cu, Ga films deposited onto glass substrates by electron-beam evaporation from ZnS and ZnS: Cu, Ga targets and from ZnS: Cu, Ga film additionally doped with Ag by the closed space sublimation technique at atmospheric pressure. The film thickness was about $1{\mu}m$. The oxidation was carried out at $600-650^{\circ}C$ in air or in an atmosphere containing water vapor. Structural characteristics were investigated by X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM). Photoluminescence (PL) spectra of the films were measured at 30-300 K using the excitation wavelengths of 337, 405 and 457.9 nm. As-deposited ZnS and ZnS: Cu, Ga films had cubic structure. The oxidation of the doped films in air or in water vapors led to complete ZnO phase transition. XRD and AFM studies showed that the grain sizes of oxidized films at wet annealing were larger than of the films after dry annealing. As-deposited doped and undoped ZnS thin films did not emit PL. Shape and intensity of the PL emission depended on doping and oxidation conditions. Emission intensity of the films annealed in water vapors was higher than of the films annealed in the air. PL of ZnO: Cu, Ga films excited by 337 nm wavelength exhibits UV (380 nm) and green emission (500 nm). PL spectra at 300 and 30 K excited by 457.9 and 405 nm wavelengths consisted of two bands - the green band at 500 nm and the red band at 650 nm. Location and intensities ratio depended on the preparation conditions.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.3 no.1
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• pp.55-62
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• 1992

The optical absorption characteristics of glasses colored by CdS. CdSe, $CdS_{1-x}Se_x$,ZnS, and ZnSe microcrystallites have been studied with emphasis on changes of the cut-off wavelength. The sharpcut filters with various cut-off wavelengths were fabricated by controlling the composition and the heat-treatment temperature. The cut-off wavelength shifts due to the different heat-treatment temperatures for CdS. CdSe, ZnS, and ZnSe doped SK-16 glasses were found to be relatively small(~30 nm). However, by treating the CdS1,Se, doped SK-16 glasses with different x values at the same heattreatment temperature, it was possible to obtain the filters with various cut-off wavelengths(~130 nm) without losing the high extinction coefficients of the filters. The filter glasses with various cut-off wavelngths(~100 nm) and high extinction coefficiencts were also produced by treating the CdSe and $CdS_{0.5}Se_{0.5}$ doped ZK-1 glasses at different temperatures.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.28 no.5
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• pp.222-227
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• 2018

$Zn_{1-x}Co_x$ Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF) (x = 0~0.05) were prepared by the co-precipitation of $Zn^{2+}$ and $Co^{2+}$ using 2-methylimidazole, which were converted into pure and Co-doped ZnO nanoparticles by heat treatment at $600^{\circ}C$ for 2 h. Homogeneous Zn/Co ZIFs were achieved at x < 0.05 owing to the strong coordination of the imidazole linker to $Zn^{2+}$ and $Co^{2+}$, facilitating atomic-scale doping of Co into ZnO via annealing. By contrast, heterogeneous Zn/Co ZIFs were formed at $x{\geq}0.05$, resulting in the formation of $Co_3O_4$ second phase. To investigate the potential as high-performance gas sensors, the gas sensing characteristics of pure and Co-doped ZnO nanoparticles were evaluated. The sensor using 3 at% Co-doped ZnO exhibited an unprecedentedly high response and selectivity to trimethylamine, whereas pure ZnO nanoparticles did not. The facile, bimetallic ZIF derived synthesis of doped-metal oxide nanoparticles can be used to design high-performance gas sensors.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.04a
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• pp.65-66
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• 2008

The realization and origin of p-type ZnO are main issue for photoelectronic devices based on ZnO material. N-doped and nominally undoped p-type ZnO films were achieved on silicon (100) and homo-buffer layers by RF magnetron sputtering and post in-situ annealing. The undoped film shows high hole mobility of 1201 $cm^2V^{-1}s^{-1}$ and low resistivity of $0.0454\Omega{\cdot}cm$ with hole concentration of $1.145\times10^{17}cm^{-3}$. The photoluminescence(PL) spectra show the emissions related to FE, DAP and defects of $V_{Zn}$, $V_O$, $Zn_O$, $O_i$ and $O_{Zn}$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.41-42
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• 2008

본 논문에서는 As-doped ZnO 박막의 플라즈마 식각 특성 및 메커니즘에 관하여 실험을 수행 하였다. As-doped ZnO 박막 식각 실험은 유도 결합 플라즈마 식각 장비(inductively coupled plasma;ICP)와 $BCl_3$/Ar 플라즈마에 첨가된 $Cl_2$가스의 비, RF 전력, DC bias voltage, 공정 압력에 대한 식각 속도의 변화를 관찰 하였다. $BCl_3$/Ar 플라즈마에 $Cl_2$ 가스 첨가량 6 sccm 까지는 증가하지만 그 이후 $Cl_2$ 가스의 첨가량이 증가할 때 식각속도가 감소하였다. 이는 플라즈마 내에서 Cl 라디칼의 밀도가 증가함에 따라서 $Ar^+$의 에너지가 감소와 비휘발성 식각 부산물의 증가에 의하여 효과적인 물리적 식각이 이루어 지지 못한 것으로 판단된다. OES를 이용하여 플라즈마 내에서 라디칼들의 빛의 세기를 측정하였고, 식각 후 As-type ZnO 박막 표면에서의 화학적 결합을 보기위해 XPS 분석을 실행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.78-79
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• 2009

본 연구에서는 ZnO계 투명전극 소재를 이용하여 RFID 태그 안테나에 적용 가능성 여부를 확인하였다. Si 기판위에 RF 스퍼터링 공정에 의해 Ga-doped ZnO 투명 마이크로스트립 스파이혈 안테나를 $2{\mu}m$를 증착하여 구현하고 그 전기적 특성을 측정하였다. HFSS 전자계 시뮬레이터를 사용하여 13.56MHz HF 주파수 대역에서 태그 안테나로서의 가능성을 검증한 후 Ga-doped ZnO 타겟을 사용한 RF 스퍼터링 공정에 의하여 스파이럴 안테나 패턴을 구현하였다. 마이크로스트립 선폭 및 선 간격을 $50\sim200{\mu}m$때 영역에서 조절하면서 안테나 패턴을 설계하였다. S 파라메터, 자기공진주파수 및 Q값을 시뮬레이션으로부터 도출하였다. Al $2{\mu}m$ 증착한 시편에 비하여 약 -10dB 정도의 이득저하가 발생하였으나 리더-태그를 밀착시킨 조건에서 1.7V (13.56MHz) 전압검출이 가능하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.471-471
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• 2013

Highly stable and high performance amorphous oxide semiconductor thin film transistors (TFTs) were fabricated using 4-mercaptophenol (4MP) doped ZnO by atomic layer deposition (ALD). The 4 MP concentration in ZnO films were varied from 1.7% to 5.6% by controlling Zn: 4MP pulses. The carrier concentrations in ZnO thin films were controlled from $1.017{\times}10^{20}$/$cm^3$ to $2,903{\times}10^{14}$/$cm^3$ with appropriate amount of 4MP doping. The 4.8% 4MP doped ZnO TFT revealed good device mobility performance of $8.4cm^2V-1s-1$ and on/off current ratio of $10^6$. Such 4MP doped ZnO TFTs were stable under ambient conditions for 12 months without any apparent degradation in their electrical properties. Our result suggests that 4 MP doping can be useful technique to produce more reliable oxide semiconductor TFT.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.640-640
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• 2013

본 연구에서는 유리 기판과 Si 기판에 Ag-doped ZnO 나노로드를 수열합성법을 이용하여 성장하였다. ZnO는 UV 영역에서 exciton 발광을 하며, 가시광선에서도 발광을 하는 것으로 알려져 있다. 그리고 Ag 금속은 입자형태로 ZnO 박막에 도포되었을 때 UV영역의 발광 세기를 강화시킨다는 사실이 알려져 있다. 이러한 내용을 바탕으로 ZnO 나노로드 합성 용액에 Ag powder의 양을 변화시켜 첨가하고, 유리와 Si기판을 넣고 80도에서 30분간 성장하였다. XRD, XPS를 통해 구조적 특성 변화를 보았고 SEM을 통해 나노로드의 형태를 확인하였다. 또한 PL, 투과도 측정을 통해 Ag 도핑에 따른 광학적 특성 변화를 확인하였다. SEM 측정으로 샘플의 단면을 확인한 결과 Ag 도핑 농도에 따른 차이가 거의 없음을 알았다. ZnO 나노로드가 성장된 유리 기판은 본래의 유리기판보다 투과도가 높았으며, Ag를 많이 첨가할수록 투과도가 낮아졌다.