• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.277-277
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• 2010

The capacity of the carbonaceous materials reached ca. $350\;mAhg^{-1}$ which is close to theorestical value of the carbon intercalation composition $LiC_6$, resulting in a relatively low volumetric Li capacity. Notwithstanding the capacities of carbon, it will not adjust well to the need so future devices. Silicon shows the highest gravimetric capacities (up to $4000\;mAhg^{-1}$ for $Li_{21}Si_5$). Although Si is the most promising of the next generation anodes, it undergoes a large volume change during lithium insertion and extraction. It results in pulverization of the Si and loss of electrical contact between the Si and the current collector during the lithiation and delithiation. Thus, its capacity fades rapidly during cycling. We focused on electrode materials in the multiphase form which were composed of two metal compounds to reduce the volume change in material design. A combination of electrochemically amorphous active material in an inert matrix (Si-M) has been investigated for use as negative electrode materials in lithium ion batteries. The matrix composited of Si-M alloys system that; active material (Si)-inactive material (M) with Li; M is a transition metal that does not alloy with Li with Li such as Ti, V or Mo. We fabricated and tested a broad range of Si-M compositions. The electrodes were sputter-deposited on rough Cu foil. Electrochemical, structural, and compositional characterization was performed using various techniques. The structure of Si-M alloys was investigated using X-ray Diffractometer (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Surface morphologies of the electrodes are observed using a field emission scanning electron microscopy (FESEM). The electrochemical properties of the electrodes are studied using the cycling test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It is found that the capacity is strongly dependent on Si content and cycle retention is also changed according to M contents. It may be beneficial to find materials with high capacity, low irreversible capacity and that do not pulverize, and that combine Si-M to improve capacity retention.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2010

ZnO nanorods 구조는 광소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시키기 위해서 무반사계수, 광추출효율, 전기적, 열적 전도도를 개선시킬 수 있어, 매우 큰 관심을 가지고 왔다. 또한 Ag 나노입자는 표면 플라즈몬 효과를 이용하여 LED나 태양전지에 응용하여 소자의 성능이 향상됨을 이론적, 실험적으로 증명되어 왔으며, 현재에도 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 ZnO nanorods 특성과 Ag 나노입자의 표면 플라즈몬 효과를 이용하기 위해서, 본 연구에서는 Ag 나노 입자를 형성된 ZnO seed층에 ZnO nanorods를 성장시켰다. 시료를 제작을 위해서 비교적 성장이 간단하고 저온성장이 가능한 화학적 합성방법을 이용하였다. Ag 나노입자가 형성된 ZnO seed층 제작을 위해서 먼저 Si 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 고진공, $N_2$ 분위기에서 일정한 두께로 증착을 하였으며, 이후 Ag 박막을 thermal evaporator로 10 nm 두께로 증착하였다. 그 다음, 크기가 다른 Ag 나노입자를 형성을 위해서 rapid thermal annealing (RTA)을 여러 가지 온도에서 수행하였다. 그리고 이러한 시료들를 이용하여, ZnO nanorods를 성장하기 위하여, $90-95^{\circ}$의 온도에서 zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액에 담가두어 ZnO nanorods를 성장시켰다. Ag 나노입자의 크기에 따라 ZnO nanorods의 구조와 형태에 대하여 어떠한 영향을 주는지를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, Ag와 ZnO의 성분분석과 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 그리고 표면 플라즈몬에 의한 영향에 대하여 조사하기 위해, ZnO nanorods와 Ag 나노입자가 형성된 ZnO nanorods를 UV-Vis-NIR spectrophotometer을 이용하여 흡수계수와 반사계수를 비교하여 측정하였으며. 태양전지의 성능향상을 수 있음을 이론적으로 계산하였다. 그리고 또한 photoluminescence (PL) 분석을 수행하여 ZnO nanorods의 구조에 대하여 Ag 나노입자의 영향에 대한 광특성을 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.182.1-182.1
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• 2013

Silver (Ag)는 높은 반사율을 가지고 있어 Top-Emission Organic Light Emitting Diode (T-OLED)의 반사전극으로 사용하기 적합하지만 일함수가 낮은 단점 (4.3 eV)을 가지고 있다. 이런 낮은 일함수를 증가시키기 위하여 Ag 박막 표면을 산화시켜 일함수를 증가시키기 위한 연구가 진행중에 있으며, 이 연구에서는 UV로 $O_3$을 발생시켜 Ag 박막 표면을 산화시키기 위한 연구를 진행하였다. 특히, Ag 박막 표면의 일함수 변화를 측정하기 위하여 SPM (Scanning Probe Microscopy)의 KPFM (Kelvin Probe Force Microscopy) mode를 적용하여 nano 영역에서의 일함수 변화를 surface potential로 측정하여 UV 표면 산화에 의한 표면 일함수 형상을 확인하였다. Ag 박막은 rf magnetron sputter를 사용하여, Si 기판위에 300nm 두께로 증착시켰다. 이후 $O_3$ 발생되는 UV 램프로 Ag 박막 표면 30초 간격으로 최대 5분간 산화시켰으며, 이후 KPFM mode를 사용하여 산화 시간에 따른 Ag 박막 표면의 potential 변화를 측정하였다. 0~3분간 산화된 Ag 박막 표면의 potential은 약 6 mV로 일정하였으나 3분 이후 최대 110 mV까지 급격하게 변화하는 것을 확인할 수 있었다. Ag 박막 표면의 RMS roughness는 UV 산화처리 전0.7 nm였으나, potential이 급격하게 증가하는 시점인 3분 이후 2.83 nm로 약 400% 이상 증가하였다. 이를 통해 $O_3$ 발생 UV 램프로 산화된 Ag 박막의 표면 물성은 처리 시간에 따라 급격히 변하는 것을 확인하였다.

• 열처리공학회지
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• 제24권6호
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• pp.307-310
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• 2011

We have investigated the structural, electrical and optical properties of $In_2O_3$ thin films deposited by RF magnetron sputtering and then annealed at $150^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$ in vacuum. The structural and electrical properties are strongly related to annealing temperature. All the annealed $In_2O_3$ films are grown as a hexagonal wurtzite phase and the largest grain size is observed in the films annealed at $300^{\circ}C$. The sheet resistance decreases with a increase in annealing temperature and $In_2O_3$ film annealed at $300^{\circ}C$ shows the lowest sheet resistance of $174{\Omega}/{\Box}$. The optical transmittance of $In_2O_3$ films in a visible wavelength region also depends on the annealing temperature. The films annealed at $300^{\circ}C$ show higher transmittance of 76% than those of the films prepared in this study.

• 열처리공학회지
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• 제24권6호
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• pp.338-342
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• 2011

Ga doped ZnO (GZO) thin films were deposited with RF magnetron sputtering on glass substrate and then the effect of post deposition annealing at nitrogen atmosphere on the structural, optical and electrical properties of the films was investigated. The post deposition annealing process was conducted for 30 minutes at different temperature of 150, 300 and $450^{\circ}C$, respectively. As increase annealing temperature, GZO films show the increment of the prefer orientation of ZnO (002) diffraction peak in the XRD pattern and the optical transmittance in a visible wave region was also increased, while the electrical sheet resistance was decreased. The figure of merit obtained in this study means that GZO films which vacuum annealed at $450^{\circ}C$ have the highest optoelectrical performance in this study.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.209-209
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• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.166-166
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• 2010

Recently, TFTs based on amorphous oxide semiconductors (AOSs) such as ZnO, InZnO, ZnSnO, GaZnO, TiOx, InGaZnO(IGZO), SnGaZnO, etc. have been attracting a grate deal of attention as potential alternatives to existing TFT technology to meet emerging technological demands where Si-based or organic electronics cannot provide a solution. Since, in 2003, Masuda et al. and Nomura et al. have reported on transparent TFTs using ZnO and IGZO as active layers, respectively, much efforts have been devoted to develop oxide TFTs using aforementioned amorphous oxide semiconductors as their active layers. In this thesis, I report on the performance of thin-film transistors using amorphous indium gallium zinc oxides for an active channel layer at room temperature. $SiO_2$ was employed as the gate dielectric oxide. The amorphous indium gallium zinc oxides were deposited by RF magnetron sputtering. The carrier concentration of amorphous indium gallium zinc oxide was controlled by oxygen pressure in the sputtering ambient. Devices are realized that display a threshold voltage of 1.5V and an on/off ration of > $10^9$ operated as an n-type enhancement mode with saturation mobility with $9.06\;cm^2/V{\cdot}s$. The devices show optical transmittance above 80% in the visible range. In conclusion, the fabrication and characterization of thin-film transistors using amorphous indium gallium zinc oxides for an active channel layer were reported. The operation of the devices was an n-type enhancement mode with good saturation characteristics.

• 한국자기학회지
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• 제5권6호
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• pp.968-973
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• 1995

고주파 마그네트론 스파터링 방법으로 제작한 다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막의 열처리 효과를 고찰하기 위하여 제작된 시료를 $135^{\circ}C,\;225^{\circ}C$의 공기분 위기 및 $160^{\circ}C,\;220^{\circ}C,\;330^{\circ}C,\;390^{\circ}C\;및\;420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 각각 1시간씩 열처리한 후, 강자성 공명실험을 통해 스핀파 특성변화를 고찰했다. 정자기장을 박막면에 수직한 방향으로 인가하면서 측정한 강자성 공명실험에서 여러개의 스핀파 모우드가 관측되었는데, 열처리하지 않은 시료와 아르곤 분위기에서 열처리한 시료에서는 홀수모우드만 관측되었다. 공기중 $225^{\circ}C$에서 열처리 한 시료에서는 시료양면의 표면이방성차가 증가하여 짝수모우드의 스핀파도 관측되었다. $420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 열처리한 시료의 경우, 스핀파들이 높은 자기장 쪽으로 이동하는 모습을 보였는데, 이와같은 현상은 열처리과정에서 시료의 포화자화가 증가했기 때문으로 생각된다. 또한 스핀파들 사이의 간격들이 급격히 좁아지는 경향을 보였는데, 이는 시료내부의 자기적 균일성이 증가하는데 그 원인이 있는 것으로 해석된다.

• Journal of Magnetics
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• 제5권4호
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• pp.120-123
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• 2000

Co-Ni-Fe-N thin films were fabricated by a $N_2$ reactive rf magnetron sputtering method. The nitrogen partial pressure ($P_{N2}$) was varied in the range 0~10% . As$P_{N2}$ increases in this range, the saturation magnetization $B_s$ linearly decreases from 19.8 kG to 14 kG and the electrical resistivity ($\rho$) increases from 27 to 155 $\mu\Omegacm$. The coercivity $H_c$ exhibits the minimum value at 4% $P_{N2}$. The magnetic anisotropy fields ($H_k$) are in the range of 20$\sim$50 Oe. High frequency characteristics of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films are excellent in the range of 3$\sim$5% of $P_{N2}$. In particular, the effective permeability of the film fabricated at 4% $P_{N2}$ is 800, which is maintained up to 600 MHz. This film also shows Bs of 17.5 kG, $H_c$/ of 1.4 Oe, resistivity of 98$\mu\Omegacm$ and $H_k$ of about 25 Oe. Also, the corrosion resistance of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films was imp roved with increasing N concentration.

• 한국표면공학회지
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• 제54권6호
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• pp.302-306
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• 2021

SnO₂ 30/Ag 15/SnO₂ 30 nm(SAS) tri-layer films were deposited on the glass substrates with RF and DC magnetron sputtering and then electron beam is irradiated on the surface to investigate the effect of electron bombardment on the opto-electrical performance of the films. electron beam irradiated tri-layer films at 1000 eV show a higher figure of merit of 2.72×10^-3 Ω^-1 than the as deposited films due to a high visible light transmittance of 72.1% and a low sheet resistance of 14.0 Ω/☐, respectively. From the observed results, it is concluded that the post-deposition electron irradiated SnO₂ 30/Ag 15/SnO₂ 30 nm tri-layer films can be used as a substitute for conventional transparent conducting oxide films in various opto-electrical applications.