• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1393-1398
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• 2015

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법으로 PES 기판 위에 공정압력을 5 에서 20 mTorr 로 변화시켜 가며 GZO (Ga-doped ZnO) 박막을 제작하여, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해 공정압력에 무관하게 모든 GZO 박막이 c 축으로 우선 성장함을 확인할 수 있었고, 5 mTorr 에서 제작한 GZO 박막이 반가폭 0.44° 로 가장우수한 결정성을 나타내었다. AFM 관찰 결과, 표면 거칠기 값은 공정압력 5 mTorr 제작한 박막에서 가장 낮은 값인 0.20 nm 를 나타내었다. 공정압력 5 mTorr 에서 증착한 GZO 박막의 재료평가지수는 6652 로 가장 우수한 값을 나타내었고 이때 비저항과 가시광 영역에서의 평균 투과도는 각각 6.93×10^-4Ω·cm 과 81.4 % 이었다. 공정압력이 증가함에 따라 캐리어 농도가 감소하고 이로 인해 에너지 밴드갭이 좁아지는 Burstein-Moss 효과도 관찰할 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권6호
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• pp.321-323
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• 2013

100 nm thick Ga doped ZnO (GZO) thin films were deposited with DC and RF magnetron sputtering at room temperature on glass substrate and Al coated glass substrate, respectively. and the effect of the Al underlayer on the optical and electrical properties of the GZO films was investigated. As-deposited GZO single layer films had an optical transmittance of 80% in the visible wavelength region, and sheet resistance of 1,516 ${\Omega}/{\Box}$, while the optical and electrical properties of GZO/Al bi-layered films were influenced by the thickness of the Al buffer layer. GZO films with 2 nm thick Al film show a lower sheet resistance of 990 ${\Omega}/{\Box}$, and an optical transmittance of 78%. Based on the figure of merit (FOM), it can be concluded that the thin Al buffer layer effectively increases the performance of GZO films as a transparent and conducting electrode without intentional substrate heating or a post deposition annealing process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.125.1-125.1
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• 2011

빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전소자인 태양전지는 청정 재생 에너지원으로 최근 Si 박막 태양전지의 고 효율화를 위해 여러 기술적인 면에서 개발되어지고 있다. 현재 박막형 태양전지는 실리콘계가 주류를 이루고 있으며, 유리 혹은 유연성기판(금속 or 고분자)에 비정질 실리콘 박막을 형성시킨 태양전지와 실리콘웨이퍼의 양면에 태양전지를 형성함으로써 효율을 극대화시킨 이종접합태양전지 등이 연구되고 있다. 특히 flexible 태양전지는 hard 기판에 비해 비교적 저가인 플라스틱 필름과 금속 foil을 기판으로 이용함으로서 저가화가 용이하며, 가볍고 유연성을 갖추고 있어 휴대와 시공에 있어 매우 우수한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 flexible 기판(stainless steel)을 이용하여 태양전지 내 반사막 층이 미치는 영향을 알아보기 위하여 AZO/Ag 이중구조 박막의 특성을 연구하였다. RF magnetron sputtering system을 이용하였으며, 상온에서 Ag/AZO 이중구조 박막을 제조하였다. stainless steel 기판 위에 Ag층을 25nm 두께로 증착하였으며 연속공정으로 AZO 박막을 100~500nm의 두께경사를 가지도록 성장시켰다. 이 때의 AZO/Ag 이중구조 박막의 표면 morphology는 AFM 분석결과 7nm~3nm의 값을 나타내었으며, AZO 박막의 두께가 증가할수록 rms 값이 감소하는 경향을 보여주었다. 본 발표에서는 flexible 기판 상에 성장된 AZO/Ag 이중구조 박막의 전기적, 광학적 특성 등에 관하여 추가적으로 토론한 후 태양전지 효율 중 흡수층 내 반사막 층이 미치는 역할을 알아보겠다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.506-506
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• 2013

Ag (Silver) 박막은 낮은 전기 저항과 높은 가시광대의 반사율을 가져 T-OLED (Top Emission-Organic Light Emitting Diode)의 Anode로 각광 받고 있지만, 일반적인 Ag 박막의 일함수는 4.3 eV 이하로 T-OLED의 Anode로 사용하기에는 낮은 단점이 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 방법으로 Ag 박막 표면을 산화시켜 일함수를 증가시키기 위한 연구가 진행중에 있다. 하지만 연구는 단순히 일함수를 증가시키는 것에 한정되어 있을 뿐 UV 처리된 박막의 nano-mechanics 특성에 대한 연구는 현재 전무하다. 따라서 본 연구에서는 순도 99.9%의 Ag 타겟을 이용하여 rf magnetron sputter 장비를 통해 Ag 박막을 증착 하였고, 이후 UV (Ultra-Violet) 램프를 통해 시료 표면을 산화시켰다. 특히, 이 논문의 주요 관심사인 박막의 nano mechanics 특성 분석을 위하여 nano indenter와 SPM (Scanning Probe microscope) 장치를 활용 하였다. 실험 결과 후처리 시간이 3분 이하인 경우 박막이 비결정질의 silver oxide로 성장하는 것을 확인하였으며, 이때 박막의 면저항은 $0.16{\Omega}$/sq.에서 $0.55{\Omega}$/sq.로 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, 3분 이후, 비결정질의 silver oxide가 conducting 특성을 갖는 silver oxide 결정을 이루면서 면저항이 $0.55{\Omega}$/sq.에서 $0.21{\Omega}$/sq.로 감소하는 것을 보았다. 또한 결정질의 박막이 자라는 3분이상의 박막에서 surface hardness는 급격하게 증가($3.57{\rightarrow}9.47$ GPa)했으며, 6분 이후에는 감소하는($9.47{\rightarrow}3.46$ GPa) 경향을 보였다. 이러한 경향은 silver oxide의 결정 크기가 Ag 결정 보다 크므로 상대적인 압축응력을 받아 표면 경도가 증가됐다. 처리시간 6분 이후, 경도 감소는 박막의 표면 물성이 불안정해졌기 때문이다.

• 전기학회논문지
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• 제67권1호
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• pp.68-74
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• 2018

All transparent UV photodetector based on ZnO was fabricated with structure of NiO/ZnO/$SnO_2$/ITO by using RF and DC magnetron sputtering system. ZnO was deposited with 4 inch ZnO target (purity 99.99%) for a quality film. In order to build p-n junction up, p-type NiO was formed on n-type ZnO by using reactive sputtering method. The indium tin oxide (ITO) which is transparent conducting oxide (TCO) was applied as a transparent electrode for transporting electrons. To improve the UV photodetector performance, a functional $SnO_2$ layer was selected as an electron transporting and hole blocking layer, which actively controls the carrier movement, between ZnO and ITO. The photodetector (NiO/ZnO/$SnO_2$/ITO) shows transmittance over 50% as similar as the transmittance of a general device (NiO/ZnO/ITO) due to the high transmittance of $SnO_2$ for broad wavelengths. The functional $SnO_2$ layer for band alignment effectively enhances the photo-current to be $15{\mu}A{\cdot}cm^{-2}$ (from $7{\mu}A{\cdot}cm^{-2}$ of without $SnO_2$) with the quick photo-responses of rise time (0.83 ms) and fall time (15.14 ms). We demonstrated the all transparent UV photodetector based on ZnO and suggest the route for effective designs to enhance performance for transparent photoelectric applications.

• 열처리공학회지
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• 제23권1호
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• pp.29-33
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• 2010

Titanium nitride (TiN) films were deposited on the polycarbonate substrate by using radio frequency (RF) magnetron sputtering without intentional substrate heating. After deposition, the films were bombarded with intense electron beam for 20 minutes. The intense electron irradiation impacts on the crystalline, hardness and surface roughness of the TiN films. The films irradiated with an electron beam of 300 eV show the small grains on the surface, while as deposited TiN films did not showany grains on the surface. Also the surface harness evaluated with micro indenter was increased up to 18 Gpa at electron energy of 900 eV after electron beam irradiation. In addition, surface root mean square (RMS) roughness of the films irradiated with intense electron beam affected strongly. The films irradiated by electron beam with 900 eV have the lowest roughness of 1.2 nm in this study.

• 열처리공학회지
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• 제28권6호
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• pp.310-314
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• 2015

We have considered the influence of electron irradiation on the optical and electrical properties of $In_2O_3/Ti$ bi-layered films prepared with RF and DC magnetron sputtering. The $In_2O_3/Ti$ thin films irradiated at 600 eV shows the lowest resistivity of $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. The optical transmittance in a visible wave length region also influenced with the electron irradiation energy. The film that electron irradiated at 600 eV shows 82.9% of optical transmittance in this study. By comparison of figure of merit, it is concluded that the opto-electrical performance of $In_2O_3/Ti$ bi-layered film is improved with electron irradiation.

• 열처리공학회지
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• 제25권6호
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• pp.279-282
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• 2012

$SnO_2$ thin films were prepared on the Si substrate by radio frequency (RF) magnetron sputtering and then surface of the films were irradiated with intense Ar ion beam to investigate the effect of Ar ion irradiation on the properties and hydrogen gas sensitivity of the films. From atomic force microscope observation, it is supposed that intense Ar bombardments promote rough surface and increase gas sensitivity of $SnO_2$ films for hydrogen gas. The films that Ar ion beam irradiated at 6 keV show the higher sensitivity than the films were irradiated at 3 keV and 9 keV. These results suggest that the $SnO_2$ thin films irradiated with optimized Ar ion beam are promising for practical high-performance hydrogen gas sensors.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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• pp.494-498
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• 2000

RuO$_2$ thin films are prepared by RF magnetron reactive sputtering and their characteristics of crystallization, microstructure, surface roughness and resistivity are studied with various $O_2$/ (Ar+O$_2$) ratios and substrate temperatures. As $O_2$/(Ar+O$_2$) ratio decreases and substrate temperature increases, the preferred growing plane of RuO$_2$ thin films are changed from (110) to (101) plane. With increase of the $O_2$/(Ar+O$_2$) ratio from 20% to 50%, the surface roughness and the resistivity of RuO$_2$ thin films increase from 2.38nm to 7.81 nm, and from 103.6 $\mu$$\Omega$-cm to 227 $\mu$$\Omega$-cm, respectively, but the deposition rate decreases from 47 nm/min to 17 nm/min. On the other hand, as the substrate temperature increases from room temperature to 500 $^{\circ}C$, resistivity decreases from 210.5 $\mu$$\Omega$-cm to 93.7 $\mu$$\Omega$-cm. RuO$_2$ thin film deposited at 300 $^{\circ}C$ shows a excellent surface roughness of 2.38 nm. As the annealing temperature increases in the range between 400 $^{\circ}C$ and 650 $^{\circ}C$, the resistivity decreases because of the improvement of crystallinity. We find that RuO$_2$ thin film deposited at 20% of $O_2$/(Ar+O$_2$) ratio and 300 t of substrate temperature shows excellent combination of surface smoothness and low resistivity so that it is well Qualified for bottom electrodes for ferroelectric thin films.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.509-513
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• 2000

The physical and electrical characteristics of MgO and Pt thin-films on it deposited by reactive sputtering and rf magnetron sputtering respectively were analyzed with annealing temperature and time by four point probe SEM and XRD. Under annealing conditions of 100$0^{\circ}C$ and 2 hr, MgO thin-film had the properties of improving Pt adhesion to SiO$_2$and insulation without chemical reaction to Pt thin-film and the sheet resistivity and the resistivity of Pt thin-film deposited on it were 0.1288 Ω/ and 12.88 $\mu$$\Omega$.cm respectively. We made Pt resistance pattern on SiO$_2$/Si substrate by life-off method and fabricated Pt thin-film type microheater for thermal microsensors by Pt-wire Pt-paste and SOG(spin-on-glass). In the temperature range of 25~40$0^{\circ}C$ we estimated TCR(temperature coefficient of resistance) and resistance ratio of thin-film type Pt-RTD(resistance thermometer device). We obtained TCR value of 3927 ppm/$^{\circ}C$ close to the bulk Pt value. Resistance values were varied linearly within the range of the measurement temperature. The thermal characteristics of fabricated thin-films type Pt micorheater were analyzed with Pt-RTD integrated on the same substrate. The heating temperature of Pt microheater could be up to 40$0^{\circ}C$ with 1.5 watts of the heating power.