• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.27-27
• /
• 2008

The different concentration Indium doped ZnO:Al films were grown on glass substrates (Corning 1737) at $200^{\circ}C$ by pulsed laser deposition. The indium doping in AZO films shows the critical effect on the crystallinity, resistivity, and optical properties of the films. The AZO films doped with 0.3 atom % indium content exhibit the highest crystallinity, the lowest resistivity of $4.5\times10^{-4}\Omega$-cm, and the maximum transmittance of 93%. The resistivity of the indium doped-AZO films is strongly related with the crystallinity of the films. The carrier concentration in the indium doped-AZO films linearly increases with increasing indium concentration. The mobility of the AZO films with increasing indium concentration was reduced with an increase in carrier concentration and the decrease in mobility was attributed to the ionized impurity scattering mechanism. In an optical transmittance, the shift of the optical absorption edge to shorter wavelength strongly depends on the electronic carrier concentration in the films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.280-280
• /
• 2010

태양전지의 효율을 증가시키는 방법에는 표면 패시베이션, 접촉면적의 가변, back contact의 두께 가변 등이 있다. 특히, back contact 두께의 가변을 통하여 open circuit voltage의 감소를 최소화 할 수 있을 것이라고 전망 되고 있다. open circuit voltage 은 회로가 개방된 상태로, 무한대의 임피던스가 걸린 상태에서 빛을 받았을 때 태양전지의 양단에 전위차가 형성된다. 본 연구에서는 back contact 두께 가변에 따른, open circuit voltage의 변화를 확인하고 분석하는 것에 그 일차적인 초점을 두었다. 또한, open circuit voltage 뿐만 아니라, short circuit current density, fill factor, series resistance 등의 분석을 하였으며, efficiency를 계산하여 back contact 두께의 가변에 따른 소자 특성의 변화 분석을 통하여 최적화된 back contact위 두께를 연구하였다. 접촉면적에 따른 소자의 성능 변화는 후면 $SiN_X$ 70nm가 open circuit voltage를 15mV ~ 20mV 감소시키는 것을 확인 할 수 있었다. 그 이유는 $SiN_X$가 너무 두꺼우면 BSF 덜 형성되기 때문이다. 최종적으로 $SiN_X$ 두께를 얇게하면 open circuit voltage 의 감소를 최소화 할 수 있을 것이라는 판단을 할 수 있다. 이에, back contact인 $SiN_X$ 두께 가변에 따른 open circuit voltage의 변화를 확인하였다. $SiN_X$ 두께가 증가함에 따라, Positive charges 와 Hydrogen 함유량이 증가하며, 이에 BSF 두께 감소하였다. 또한, $SiN_X$ 두께가 감소함에 따라 Doping barrier로서 역할을 못하게 되어 후면에 n+층 형성되어 open circuit voltage가 급격히 하락하였다. 본 연구에서는 back contact인 $SiN_X$ 두께를 10nm, 30nm, 50nm, 80nm 로 가변하며 실험을 진행하였다.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.4-6
• /
• 2014

Among Fe-based superconductors, potassium doped $BaFe_2As_2$ is favorable for applications because of its relatively high transition temperature and low anisotropy. To study the superconducting properties and the applicable aspects, high quality thin films of potassium doped $BaFe_2As_2$ should be fabricate. However, the high volatility of potassium makes it difficult to fabricate thin films of this compound. In this paper, we discuss the details of the experimental conditions used to fabricate $Ba_{1-x}K_xFe_2As_2$ films by ex situ PLD method. In the first set of samples, barium ratio in the target was controlled to make films with various potassium doping rate. However, in the second set of samples, the amount of potassium was controlled to find out optimal conditions for making high quality $Ba_{1-x}K_xFe_2As_2$ films.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.216-217
• /
• 2008

Zinc-oxide films were deposited by pulsed laser deposition (PLD) technique using doped ZnO target (mixed $In_2O_3$ 0.1, 0.3, 0.6 at. % - atomic percentage) on the p-type Si(111) substrate. A little Indium has added at the n-ZnO films for the electron concentration control and enhanced the electrical properties. Also, post thermal annealed ZnO films are shown an enhanced structural and controled electron concentration by the annealing condition for the hetero junction diode of a better emitting characteristics. The electrical and the diode characteristics of the ZnO films were investigated by using Hall effect measurement and current-voltage measurement.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
• /
• v.29 no.5
• /
• pp.549-555
• /
• 1996

Diamond Like Carbon film is amorphous film which is considered to consist of three coordinate graphite structure and tetrahedron coordinate diamond structure. Its hardness, thermal conductivity and chemical stability are nearly to one of diamond. It is well known to become semi-conductor by doping of inpurity. In this study Diamond Like Carbon film was synthesized by Microwave Plasma CVD in the gas mixture of hydrogen-methan-nitrogen and doped of nitrogen on the single-crystal silicon or silica glass. The temperature of substrate and nitrogen concentration in the gas mixture had an effect on the bonding state, structural properties and conduction mechanism. The surface morphology was observed by Scanning Electron Microscope. The strucure was analyzed by laser Raman spectrometry. The bonding state was evaluated by electron spectroscopy. Diamond Like Carbon film synthesized was amorphous carbon containing the $sp^2$ and $sp^3$ carbon cluster. The number of $sp^2$ bonding increased as nitrogen concentration increased from 0 to 40 vol% in the feed gas at 1233K substrate temperature and at $7.4\times10^3$ Pa. Increase of nitrogen concentration made Diamond Like Carbon to be amorphous and the doze of nitragen could be controlled by nitrogen concentration of feed gas.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.205-205
• /
• 2013

테라헤르쯔(terahertz: THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자 이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한 (low-temperature grown : LT) GaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 현재 THz 응용분야에서 보다 작고 가격경쟁력이 있는 광통신을 이용한 THz photomixer등이 활발히 연구 하고 있다. 광섬유 내에서 손실과 분산이 최소값을 가지는 부분이 1.55 ${\mu}m$ 부근이고 In0.53Ga0.47As 기판을 이용하였을 때 여기에 완벽하게 만족하게 된다. 하지만 LT-InGaAs 의 경우 AsGa antisite로 인하여 carrier lifetime은 짧아지지만 높은 n-type 전하밀도를 가지게 된다. 이때 Be을 doping하여 전하밀도를 보상하여 높은 저항을 유지해야 하는데 Be의 활성화를 위해서는 열처리를 필요로 한다. 하지만 열처리를 하면 carrier lifetime이 길어지기 때문에 carrier lifetime과 저항을 적절히 조율해야 한다. 이는 물질자체의 특성이기 때문에 InGaAs는 GaAs보다 낮은 amplitude와 짧은 cut-off frequency를 가진다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 온도별 ($250{\sim}400^{\circ}C$), 주기별 (50~150)로 성장을 하였고 이때 InGaAs layer의 Be doping level은 $2{\times}1018\;cm^{-3}$, Ex-situ annealing은 $550^{\circ}C$에서 10분으로 고정 하였다. THz 발생 실험에서는 InGaAs/InAlAs MQW은 4000 pA로 1,000 pA를 가지는 InGaAs epilayer보다 4배 높은 전류 신호를 얻을 수 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. THz 검출 실험에서는 LT-InGaAs:Be epilayer LT-InGaAs:Be/InAlAs, HT-InGaAs/InAlAs 샘플이 각각 180, 9000, 12000 pA의 전류신호를 가지고 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. HT-InGaAs/InAlAs MQW를 이용한 검출실험에서는 InGaAs layer가 defect free이지만 LT-InGaAs:Be/ InAlAs MQW 보다 높은 전류 신호를 얻을 수 있었다. 이는 InAlAs layer가 저항만 높이는 것뿐만 아니라 carrier trapping layer로써의 역할도 하는 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.279-279
• /
• 2007

비휘발성 메모리 Fe-RAM은 빠른 정보처리 속도와 전원공급이 차단되었을 때도 계속 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 특징과 더불어 저전압, 저전력 구동의 장점이 있어서, 차세대 메모리로 많은 주목을 받고 있다. FeRAM에 사용되는 강유전체는 주로 Pb(Zr,Ti)$O_3$가 적용되었는데, 최근에는 비납계 강유전체의 연구도 활발히 이루어지고 있다. 이러한 비납계 강유전체 중에서 가장 특성이 우수한 물질은 $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) 이다. 그런데 BLT는 결정 방향에 따른 강한 이방성의 강유전 특성을 나타내기 때문에 BLT 박막을 이용하여 Fe-RAM 소자 등을 제작하기 위해서는 결정의 방향성을 세심하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 연구된 BLT 박막의 방향성 조절결과를 보면, BLT 박막을 스핀 코팅 법 (spin coating method)으로 증착하고, 핵생성 열처리 단계를 조절하여 무작위 방향성을 갖는 박막을 제조하는 방법이 일반적이었다. 그런데 이러한 스핀 코팅법에서의 핵생성 단계의 제어는 공정 조건 확보가 너무 어려운 단점이 있다. 이러한 어려움을 극복할 수 있는 대안은 스퍼터링 증착법(sputtering deposition method), PLD (pulsed laser deposition)법 등과 같은 PVD (physical vapor deposition) 법의 증착방법을 적용하는 것이다. PVD 법으로 증착하는 경우에는 이미 박막 내에 무수한 결정핵이 존재하기 때문에 핵생성 단계가 필요가 없게 된다. PVD 증착법의 적용을 위해서는 타겟의 제조 및 평가 실험이 선행되어야 한다. 그런데 벌크 BLT 재료의 소결공정 조건과 전기적 특성에 관한 연구 결과는 거의 발표가 되지 않고 있다. 본 실험에서는 $Bi_2O_3,\;TiO_2,\;La_2O_3,\;Nb_2O_5\;and\;Al_2O_3$ 분말들을 이용하여 최적의 조성을 구하기 위하여 $Nb^{+5}$ 와 $Al^{+3}$을 $Ti^{+4}$ 자리에 소량 치환시켜 제조하였다. 혼합된 분말을 하소 후 pellet 형태로 성형하여 소결을 실시하였다. 시편을 1mm 두께로 연마하고, 양면에 silver 전극을 인쇄하여 전기적 특성을 측정하였다. 측정결과 $Ti^{+4}$ 자리에 $Nb^{+5}$를 치환하여 제조한 시편에서 $2P_r{\sim}31\;{\mu}c/cm^2$정도의 매우 우수한 특성을 얻었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.317-318
• /
• 2013

Terahertz (THz) wave는 광학 영역과 방송파 영역 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있다. X선과는 달리 비이온화 광원으로 직진성, 투과성, 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 In0.53Ga0.47As:Be/In0.52Al0.48As의 multi quantum well (MQW)을 Semi-insulting InP:Fe substrate 위에 active layer의 두께와 적층을 변화주어서 성장하였고Au (200 nm)/Ti (30 nm)의 금속전극으로 공정을 하였다. Ti:Sapphire femtosecond pulse laser를 조사하여 THz time-domain spectrometer 시스템을 이용하여 광전도검출법으로 THz 검출 특성을 연구하였다. THz 검출은 짧은 전하수명과 높은 저항을 요구한다. LTInGaAs의 경우 AsGa antisite로 인하여 짧은 전하수명을 얻게 되면 n-type의 높은 전하밀도를 가지게 되어서 저항이 낮아지게 된다. 높은 저항을 만들기 위하여 Be doping을 이용하여 과잉의 전자들을 보상하고 InAlAs layer를 삽입시켜 보다 높은 저항을 얻었다. LT-InGaAs:Be는 LT-GaAs보다 1/70 정도의 amplitude를 보이는데 LT-InGaAs/InAlAs MQW의 경우 LT-GaAs 대비 약 3/4 정도의 큰 amplitude를 얻었다. 또 active layer의 두께가 얇고 적층이 많을수록 신호가 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 band gap이 큰 InAlAs층이 더 높은 저항을 만든 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.280-284
• /
• 2004

Multicrystalline silicon wafers were textured in an alkaline bath, basically using sodium hydroxide and in acidic bath, using mainly hydrofluoric acid (HF), nitric acid $(HNO_3)$ and de-ionized water (DIW). Some wafers were also acid polished for the comparative study. Comparison of average reflectance of the samples treated with the new recipe of acidic solution showed average diffuse reflectance less than even 5 percent in the optimized condition. Solar cells were thus fabricated with the samples following the main steps such as phosphorus doping for emitter layer formation, silicon nitride deposition for anti-reflection coating by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and front surface passivation, screen printing metallization, co-firing in rapid thermal processing (RTP) Furnace and laser edge isolation and confirmed >14 % conversion efficiency from the best textured samples. This isotropic texturing approach can be instrumental to achieve high efficiency in mass production using relatively low cost silicon wafers as starting material.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.149-153
• /
• 2006

An attempting to produce a p-type diluted magnetic semiconductor (DMS) using $Ti_{1-x}Co_xO_{2-\delta}-based$ thin films was made by suitable control of the deposition parameters including deposition temperature, deposition pressure, and doping level using a pulsed laser deposition method. T$Ti_{0.97}Co_{0.03}O_{2-\delta}-based$ (TCO) films deposited at $500^{\circ}C$ at a pressure of $5\times10^{-6}$ Torr showed an anomalous Hall effect with p-type characteristics. On the other hand, films deposited at $700^{\circ}C$ at $5\times10^{-6}$ Torr showed n-type behaviors by a decreased solubility of cobalt. The charge carrier concentration in the p-type TCO films was approximately $7.9\times10^{22}/cm^3$ at 300 K and the anomalous Hall effect in the p-type TCO films was controlled by a side-jump scattering mechanism. The magnetoresistance (MR), measured at 5 K in p-type TCO films showed a positive behavior in an applied magnetic field and the MR ratio was approximately 3.5 %. The successful preparation of p-type DMS using the TCO films has the potential for use in magnetic tunneling junction devices.