• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.51-51
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• 2008

Carbon nanotubes (CNTs) have long been reported as an ideal material due to their excellent electrical conductivity and chemical and mechanical stability as well as their high aspect ratios for field emission devices. CNT emitters made by screen printing the organic binder-based CNT paste may act as a source to release gases inside a vacuum panel. These residual gases may cause a catastrophic damage by electrical arcing or ion bombardment to the vacuum microelectronic devices and may change their physical or electrical properties by adsorbing on the CNT emitter surface. In this study, we analyzed the composition of residual gases inside the vacuum-sealed panel by residual gas analyzer (RGA), investigating the effects of individual gases of different kinds at several pressures on the field emission characteristics of CNT emitters. The residual gases included $H_2$, CO, $CO_2$, $N_2$, $CH_4$, $H_2O$, $C_2H_6$, and Ar. Effect of residual gases on the field emission was studied by observing the variation of the pulse voltages with the duty ratio of3.3% to keep the constant emission current of $28{\mu}A$. Each gas species was introduced to a vacuum chamber up to three different pressures ($5\times10^{-7}$, $5\times10^{-6}$, and $5\times10^{-5}$ torr) each for 1 h while electron emission was continued. The three different pressure regions were separated by keeping a high vacuum of $\sim10^{-8}$ torr for a 1 h. The emission was terminated 6 h after the third gas exposure was completed. Field emission characteristics under residual gases will be discussed in terms of their adsorption and desorption on the surface of CNTs and the resultant change of work function.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.461.1-461.1
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• 2014

본 연구진에서는 기존에 Ag2S 양자점을 흡광층으로 활용하여 양자점 감응형 태양전지(QDSC)를 제작, 그 성능과 특징을 분석하여 발표한 바 있다. 기존 연구에서 제작된 Ag2S QDSC는 11 mA/cm2의 비교적 높은 광전류와 260 mV의 비교적 낮은 전압으로 인해 1.2%의 광전환효율 성능을 나타내는 것으로 보고되었다. 추후 연구로 진행된 본 결과에서는, 기존에 Single absorber로 사용된 Ag2S의 한계를 보완하기 위해 CdS를 도입하여 co-sensitization을 활용하였다. CdS는 약 2.3 eV의 밴드갭 에너지를 갖는 물질로, 1.1 eV의 밴드갭을 갖는 Ag2S에 비해 흡광 영역은 좁지만 그만큼 전자-정공 재결합을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 전도층으로 사용한 n-type 물질인 ZnO 나노선과의 밴드구조가 매우 적합하게 조화되어, ZnO/CdS/Ag2S 순서로 이종구조를 접합시켰을 때 세 물질의 Conduction band level과 Valence band level이 순차적으로 연결되는 cascade-shaped 밴드구조를 이루게 된다. 빛을 받아 Ag2S와 CdS에서 생성된 전자는 이 cascade 모양의 conduction band를 따라 순차적으로 ZnO로 잘 전달되게 되어, 효율 향상에 큰 도움을 주었다. 이런 장점들로 인해, CdS-Ag2S co-sensitized QDSC는 Ag2S QDSC에 비해 2배나 향상된 효율인 2.4%를 기록하였으며, 이는 IPCE spectrum 측정 등으로 근거가 뒷받침되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.2-210.2
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• 2014

Recently, molybdenum disulfide (MoS2) nanostructures have been investigated for applications of lithium-ion batteries, solar cell, and gas sensors. In this regard, we have studied atomic and electronic properties of MoS2 nanostructures with adsorbed atoms and molecules using density functional theory calculations. Our calculations reveal that the several atoms such as H, C, N, and F are chemically bound to several sites on the two-dimensional (2D) MoS2 surface. On the other hand, various contamination molecules such as CO, CO2, NO, NO2, and NH3 do not bind to the surface. Next, adsorption of various molecules on the one-dimensional (1D) armchair MoS2 nanoribbon is investigated. Contrary to the case of 2D MoS2 monolayer surface, some molecules (CO and NO) are bound well to the edge of the MoS2 nanoribbon. We find that the molecular states due to adsorption are located near the Fermi level, which makes the band gap narrower. Therefore, we suggest that monolayer MoS2 nanoribbons be used as the gas sensors or detectors.

• 한국진공학회지
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• 제3권2호
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• pp.239-246
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• 1994

Cd1-xCoxIn2Se4($\chi$=0.000, 0.001, 0.005, 0.10, 0.50) 단결정을 수직 Bridgman 방법으로 성장시키고 성장된 단결정의 조성 및 결정구조를 조사하고 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 단결정은 pesudocubic 구조이고 격자상수는 조성$\chi$가 증가함에 따라 약간씩 감소하였다. 기초 흡수단 영역에서의 광흡수 spectra 측정에서 이 단결정들은 간접전이 및 직접전이 및 직접전이 energy gap을 갖고 있으며 이들 energy gap의 조성의존성은 조성이 $\chi$=0.00에서 $\chi$=0.016까지는 기울기가 같고 $\chi$=0.016에서 기울 기가 변화되어서 $\chi$=0.016에서 $\chi$=0.50까지는 같은 기울기를 갖고 있다. 이러한 현상은 $\chi$=0.016에서부터 CdIn2Se4 내에 cobalt를 포함한 새로운 물질이 형성되고 이 물질과 a-CdIn2Se4 사이에 고체고용체를 형 성하기 때문이다.

• 한국진공학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-16
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• 1993

부분압 분석 장비의 감도 측정 시스템을 설계 제작하였다. 이 시스템을 이용하여 부분압측정기기로 많이 쓰이는 Quadrupole Mass Spectrometer의 N2, O2, Ar, CO, H2에 대한 감도를 10-4∼10-8torr 영역에서 측정하여 감도의 압력 의존성을 보고 검출 방식, Emission current, Secondary Electron Multiplier 전압 등이 감도에 미치는 영향도 측정하였다. 실험 결과 기체 종류에 따라서는 물론 사용조건에 따라서도 감도의 절대값 변화 및 압력 의존성 변화가 아주 심한 것을 알 수 있었다. 따라서 Quadrupole Mass Spectrometer를 정량적인 측정에 이용하기 위해서는 이에 대한 감도 측정 및 특정조사가 반드시 선행되어야 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.116.2-116.2
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• 2013

최근 그래핀, hexagonal boron nitride (h-BN) 및 $MoS_2$ (molybdenum disulfide)와 같은 2차원 결정 물질들은 무어의 법칙 (Moore's Law)를 뛰어넘어 계속적인 소자의 소형화를 가능케 하고 또한 대면적, 저비용 소자 개발을 가능케 하는 우수한 특성을 가진 차세대 반도체 트랜지스터 소재로 각광받고 있다. $MoS_2$는 bulk 상태일 때는 1.2 eV의 indirect 밴드갭을 가지지만 단층형태일 때는 1.8 eV의 direct 밴드갭을 가지며 dielectric screening 기법 등을 통해 mobility를 향상시킬 수 있는 것으로 연구된 바 있다. 본 연구에서는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD)법을 이용하여 $MoS_2$박막을 형성하기 위한 기초연구인 Mo전구체의 특성 평가 및 적합한 공정조건 개발 연구를 수행하였다. 사용한 전구체는 $Mo(CO)^6$ (Molybdenum hexacarbonyl)이고, 온도 및 압력, 반응기체($H_2S$, Hydrogen sulfide) 유량 등의 공정 조건 변화에 따른 거동을 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) 시스템을 사용하여 측정하였다. 또한 $Mo(CO)^6$의 분자구조를 상용 프로그램인 Gaussian으로 시뮬레이션 하여 실제 FT-IR 측정 결과값과 비교 분석하였다. 화학기상증착법을 이용한 $MoS_2$ 증착조건 최적화를 위하여 다양한 온도, 유량, 압력, 및 기판 종류에 대하여 증착 실험을 수행하였으며, 증착된 샘플은 scanning electron microscope (SEM), Raman spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.145.2-145.2
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• 2016

We report the phase transformation of Co thin films on a sapphire substrate induced by laser irradiation. As grown Co films were initially strained and tetragonally distorted. With low power laser irradiation, the surface was ruptured and irregular holes were formed. As the laser power was increased, the films changed into round shape Co nanocrystals with well-defined 6-fold structure. By measuring the XRD of Co nanostructure as a function of laser energy densities, we found that the change of morphological shapes from films to nanocrystals was accompanied with decrease of the tetragonal distortion as well as strain relaxation. By measuring the size distribution of nanocrystals as a function of film thickness, the average diameter is proportional to 1.7 power of the film thickness which was consistent with the prediction of thin film hydrodynamic (TFT) dwetting theory. Finally, we fabricated the formation of size controlling nanocrystals on the sapphire substrate without strain.

• 한국진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.110-115
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• 2007

Atomic layer deposition(ALD)에 유도결합 플라즈마 소스를 채용하여 plasma enhanced ALD(PEALD)장치를 제작하고 플라즈마 발생 실험을 수행하였다. ALD와 PEALD를 이용하여 기판온도 $230^{\circ}C$에서 p-type Si(100)기판 위에 Co박막을 증착하였다. 이때, $Co_{2}(CO)_{6}$을 Co전구체로, 암모니아를 반응가스로, 아르곤을 캐리어(carrier) 및 퍼지(purge)가스로 사용하였다. 증착된 Co박막의 구성성분과 박막의 두께를 auger electron spectroscopy(AES)와 field emission scanning electron microscopy(FESEM)을 이용하여 분석하였다. ALD와 PEALD를 이용하여 증착된 Co박막에서 모두 불순물이 발견되었는데, PEALD의 경우 ALD에 비해 불순물의 양이 약 반으로 감소되었다. 암모니아 플라즈마가 Co전구체에 포함된 탄소와의 반응을 매우 효과적으로 유도하는 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.142.2-142.2
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• 2013

The effect of substrate on catalytic activity of CO oxidation with transition metal Platinum nanoparticles on doped and undoped TiO2 was investigated. Titanium dioxide was doped chemically with non-metal anions including nitrogen and fluorine. Undoped TiO2 was synthesized via simple conventional sol-gel route. Thin films of titania were developed by spin coating technique and the characterization techniques SEM, XRD, UV-Vis Absorption Spectroscopy and XPS were carried out to examine the morphology of films, crystal phase, crystallites, optical properties and elemental composition respectively. XPS analysis from doped TiO2 confirmed that the nitrogen site were interstitial whereas fluorine was doped into TiO2 lattice substitutionally. Catalytic activity systems of Pt/doped-TiO2 and Pt/undoped-TiO2 were fabricated to reveal the strong metal-support interaction effect during catalytic activity of CO oxidation reactions. By arc plasma deposition technique, platinum nanoparticles with mean size of 2.7 nm were deposited on the thin films of doped and undoped titanium dioxide. The CO oxidation was performed with 40 Torr CO and 100 Torr O2 with 620 Torr He carrier gas. Turn over frequency was observed two to three folds enhancement in case of Pt/doped TiO2 as compared to Pt/TiO2. The electronic excitation and the oxygen vacancies that were formed with the doping process were the plausible reasons for the enhancement of catalytic activity.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.87-92
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• 2001

자기 Fe-Co(C)나노(nano)캡슐과 Fe-Co 나노입자들이 메탄과 혼합기체($H_2$+Ar) 두 종류의 분위기속에서 각각 아크방전으로 제조되었다. 이 두 종류의 초미세 입자들의 특성과 자기적 성질들을 XRD(X-ray Diffraction), Mossbauer 분광, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), TEM(transmission Electron Microscopy), EDS(Energy Disperse Spectroscopy), 화학적 분석, 산소량 측정과 자기 측정 등을 통하여 체계적으로 조사하였다. 메탄기체로부터 분해되어 나온 탄소원소가 미세입자들의 상구조, 자기적 상태 그리고 표면 특성들에 끼치는 효과를 아르곤원소를 사용했을 때와 비교하였다. 두 미세입자에서의 Fe/Co 질량비가 약간 다르게 나타났으며 Fe-Co나노입자의 크기가 Fe-Co(C)나노캡슬보다 약 두배였다. 또한 Fe-Co(C)나노캡슐의 포화자화값이 Fe-Co 나노입자보다 약 8% 높았으며 둘 다 유사한 상구조를 보였다. 핵 표면에 쌓인 껍질들이 매우 얇아 XRD측정으로는 그 존재를 탐지하기 어려웠으나 XPS분석을 통하여 그들이 탄소층과 산소층임을 결론지을 수 있었다.