진공증착법에 의해 제작된 Cd₂GeSe₄와 Cd₂GeSe₄:Co²⁺ 박막의 물리적 특성

이정주,성병훈,이종덕,박창영,김건호,Lee, Jeoung-Ju,Sung, Byeong-Hoon,Lee, Jong-Duk,Park, Chang-Young,Kim, Kun-Ho 한국진공학회 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.6

$Cd_2GeSe_4$ and $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films were prepared on indium-tin-oxide(ITO)-coated glass substrates by using thermal evaporation. The crystallization was achieved by annealing the as-deposited films in flowing nitrogen. X-ray diffraction spectra showed that the $Cd_2GeSe_4$ and the $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films were preferentially grown along the (113) orientation. The crystal structure was rhomohedral(hexagonal) with lattice constants of $a=7.405\;{\AA}$ and $c=36.240\;{\AA}$ for $Cd_2GeSe_4$ and $a=7.43\;{\AA}$ and $c=36.81\;{\AA}$ for $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films. From the scanning electron microscope images, the $Cd_2GeSe_4$ and $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films were plated, and the grain size increased with increasing annealing temperature. The optical energy band gap, measured at room temperature, of the as-deposited $Cd_2GeSe_4$ films was 1.70 eV and increased to about 1.74 eV and of the as-deposited $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films was 1.79 eV and decreased to about 1.74 eV upon annealing in flowing nitrogen at temperatures from $200^{\circ}C$ to $500^{\circ}C$. The dynamical behavior of the charge carriers in the $Cd_2GeSe_4$ and $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ films were investigated by using the photoinduced discharge characteristics technique. 진공증착법으로 $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막을 ITO(indium tin oxide) 유리 기판 위에 제작하였다. 결정화는 증착된 박막들을 질소분위기의 전기로에서 열처리함으로서 이룰 수 있었다. X-선 회절 분석에 의하여 증착된 $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막의 격자상수는 $a\;=\;7.405\;{\AA}$, $c\;=\;36.240\;{\AA}$와 $a\;=\;7.43\;{\AA}$, $c\;=\;36.81\;{\AA}$로서 능면체(rhombohedral) 구조이었고, 열처리 온도를 증가함에 따라 (113)방향으로 선택적으로 성장됨을 알 수 있었다. 열처리 온도를 증가시킴에 따라 입계 크기가 점차 커지고 판상구조로 결정화 되었다. 실온에서 측정한 광학적인 에너지 띠 간격은 열처리 온도의 증가에 따라 $Cd_2GeSe_4$ 박막의 경우 1.70 eV ~ 1.74 eV로 증가하였고, $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막의 경우 1.79 eV ~ 1.74 eV로 감소하였다. $Cd_2GeSe_4$와 $Cd_2GeSe_4:Co^{2+}$ 박막 내의 전하운반자들의 동역학적 거동을 광유기 방전 특성(PIDC : photoinduced discharge characteristics) 방법으로 조사하였다.

진공증착법에 의해 제작된 Cd₂GeSe₄와 Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> 박막의 물리적 특성

이정주(Jeoung Ju Lee),성병훈(Byeong Hoon Sung),이종덕(Jong Duk Lee),박창영(Chang Young Park),김건호(Kun Ho Kim) 한국진공학회(ASCT) 2009 Applied Science and Convergence Technology Vol.18 No.6

진공증착법으로 Cd₂GeSe₄와 Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> 박막을 ITO(indium tin oxide) 유리 기판 위에 제작하였다. 결정화는 증착된 박막들을 질소분위기의 전기로에서 열처리함으로서 이룰 수 있었다. X-선 회절 분석에 의하여 증착된 Cd₂GeSe₄와 Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> 박막의 격자상수는 a = 7.405 Å, c = 36.240 Å와 a = 7.43 Å, c = 36.81 Å로서 능면체(rhombohedral) 구조이었고, 열처리 온도를 증가함에 따라 (113)방향으로 선택적으로 성장됨을 알 수 있었다. 열처리 온도를 증가시킴에 따라 입계 크기가 점차 커지고 판상구조로 결정화 되었다. 실온에서 측정한 광학적인 에너지 띠 간격은 열처리 온도의 증가에 따라 Cd₂GeSe₄ 박막의 경우 1.70 eV ~ 1.74 eV로 증가하였고, Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> 박막의 경우 1.79 eV ~ 1.74 eV로 감소하였다. Cd₂GeSe₄와 Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> 박막 내의 전하운반자들의 동역학적 거동을 광유기 방전 특성(PIDC : photoinduced discharge characteristics) 방법으로 조사하였다. Cd₂GeSe₄ and Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films were prepared on indium-tin-oxide(ITO)-coated glass substrates by using thermal evaporation. The crystallization was achieved by annealing the as-deposited films in flowing nitrogen. X-ray diffraction spectra showed that the Cd₂GeSe₄ and the Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films were preferentially grown along the (113) orientation. The crystal structure was rhomohedral(hexagonal) with lattice constants of a=7.405 Å and c=36.240 Å for Cd2GeSe4 and a=7.43 Å and c=36.81 Å for Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films. From the scanning electron microscope images, the Cd₂GeSe₄ and Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films were plated, and the grain size increased with increasing annealing temperature. The optical energy band gap, measured at room temperature, of the as-deposited Cd₂GeSe₄ films was 1.70 eV and increased to about 1.74 eV and of the as-deposited Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films was 1.79 eV and decreased to about 1.74 eV upon annealing in flowing nitrogen at temperatures from 200℃ to 500℃. The dynamical behavior of the charge carriers in the Cd₂GeSe₄ and Cd₂GeSe₄:Co<SUP>2+</SUP> films were investigated by using the photoinduced discharge characteristics technique.

Growth of Ti on Si(111) - 7×7 Surface and the Formation of Epitaxial C54 TiSi₂ on Si(111) Substrate

김건호(Kun Ho Kim),김인호(In Ho Kim),이정주(Jeoung Ju Lee),서동주(Dong Ju Seo),최치규(Chi Kyu Choi),홍성락(Sung Rak Hong),양수정(Soo Jeong Yang),박형호(Hyung Ho Park),이중환(Joong Hwan Lee),백문철(Mun Cheol Paek),권오준(Oh Joon Kwon) 한국진공학회(ASCT) 1992 Applied Science and Convergence Technology Vol.1 No.1

고에너지 반사 전자회절기(RHEED) 및 투과전자현미경(HRTEM)을 이용하여 Si(111)-7×7 면에서의 Ti박막의 성장 mode와 Si(111) 면에서의 C54 TiSi₂의 정합성장을 조사하였다. 초고진공에서 Si(111)-7×7 표면에 상온에서 Ti를 증착하면 Ti/Si 계면에서 비정질의 Ti-Si 중간막이 먼저 형성되고 그 위에 Ti 박막은 다결정으로 성장하였다. 160 ML의 Ti를 증착한 시료를 초고진공 내에서 750℃로 10분 열처리하면 C54 TiSi₂가 정합성장하였으며 이는 HRTEM 격자상 및 TED pattern으로 확인할 수 있었다. TiSi₂/Si(111) 시료를 다시 900℃로 가열하면 TiSi₂ 위에 단결정 Si층이 [111] 방향으로 성장하였다. The growth of Ti on Si(111)-7×7 and the formation of epitaxial C54 TiSi₂ were investigated by using reflection high energy electron diffraction(RHEED) and high resolution transmission electron microscopy(HRTEM). Polycrystalline Ti layer is grown on the amorphous Ti-Si interlayer which is formed at the Ti/Si interface by Ti deposition on Si(111)-7×7 at room temperature (RT). HRTEM lattice image and transmission electron diffraction (TED) showed that epitaxial C54 TiSi₂ grown on Si substrate with 160 ML of Ti on Si(111)-7×7 surface at RT, followed by annealing at 750℃ for 10 min in UHV. Thin single crystal Si overlayer with [111] direction is grown on TiSi₂ surface when TiSi₂/Si(111) is annealed at ~900℃ in UHV, which was confirmed by Si(111)-7×7 superstructure.

각분해 광전자 분광법을 이용한 Pd(111)의 전자구조 연구

황도원(Do Weon Hwang),강정수(Jeongsoo Kang),홍재화(Jae Hwa Hong),정재인(Jae In Jeong),문종호(Jong Ho Moon),김건호(Kun Ho Kim),이정주(Jeoung Ju Lee),이영백(Young Pak Lee),홍순철(Soon Cheol Hong),민병일(Byung Il Min) 한국진공학회(ASCT) 1996 Applied Science and Convergence Technology Vol.5 No.1

저에너지 전자회절(low energy electron diffraction: LEED)과 각분해 광전자 분광법(angle-resolved photoemission spectroscopy: ARPES)을 이용하여 깨끗한 Pd(111) 표면의 원자구조 및 전자구조를 연구하였다. LEED 무늬는 3-fold 대칭성을 가진 전형적인 fcc (111)면에 해당하는 깨끗한 무늬가 관찰되었다. Pd(111) 표면의 Γ-M', Γ-K, Γ-M의 세 대칭선 방향을 따라 ARPES측정을 행하였고, 이 결과들로부터 4d 전자들의 실험 띠구조를 구하였다. 실험 띠구조는 이론적으로 계산한 Pd bulk 띠구조와 대체로 일치하였으며, Pd(111) 표면의 일함수의 실험값 역시 띠구조 이론에 의해 예측된 값과 잘 일치하였다. 한편 실험 띠구조는 계산한 bulk 띠구조에 비하여 에너지 준위가 Brillouin영역의 k값에 따라 0.1 ~0.8eV 정도 페르미 준위에 가깝게 나타났으며, 실험 띠폭이 이론 띠폭보다 약 0.5eV 정도 좁게 나타났다. 이러한 차이점의 원인으로 국소화된 표면 4d 전자들의 영향 및 Pd 4d bulk 전자들간의 Coulomb 상호작용 효과가 고려되었다. We have investigated atomic and electronic structures of a clean Pd(111) surface using low energy electron diffraction (LEED) and angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). A typical clean LEED pattern with a 3-fold symmetry has been observed, corresponding to that for an fcc (111) surface. ARPES measurements have been performed along the Γ-M', Γ-K, Γ-M symmetry lines, from which the experimental band structure of Pd(111) has been determined. The experimental band structure and work function of Pd(111) surface are found to agree well with the calculated band structure of bulk Pd and the calculated work function of Pd(111), respectively. However, the peak positions in the experimental band structure are located closer to the Fermi level than in the theoretical band structure by 0.1~0.8 eV, depending on the k-points in the Brilouin zone. In addition, the experimental band widths are narrower than the theoretical band widths by about 0.5 eV. The effects of the localized surface Pd 4d states and the Coulomb interaction between Pd 4d bulk electrons have been discussed as possible origins of such discrepancies between experiment and theory.

In situ 고상 에피택시 방법에 의한 CoSi₂/Si(111)구조의 형성

이정주,강민성,김현수,최치규,이운환,이종덕,이영백,김건호,이정용 濟州大學校 基礎科學硏究所 1996 基礎科學硏究 Vol.9 No.2

초고진공에서 공상에피택시(solid-phase epiyaxy, SPE) 방법으로 CoSi₂를 Si(111)기판 위에 에피택시 성장시켰다. 2MeV⁴He++ ion후방산란 분광기와 사중결정 x-선 회절기 및 고분해 투과전자 현미경을 이용하여 성장된 CoSi₂의 상과 조성, 결정성, 그리고 계면의 미시구조를 조사하였다. 초고진공상태의 실온에서 Si(111)-7X7기판에 Co를 약 20 ~50 ?? 중착한 후 SPE에 의하여 실리사이드를 형성시키는 경우 600℃에서는 B-형의 CoSi₂가, 그리고 700℃에서는 A형의 CoSi₂가 선택적으로 에피택시 성장하였으며, 정합성은 B-CoSi₂[110]//Si[110] and CoSi₂(111)//Si(111)이, 그리고 700℃에서는 A-CoSi₂[110]//Si[110], CoSi₂(002)//Si(002)을 나타내었다. Epitaxial films of CoSi₂were grown on Si(111) substrates by in situ solid-phase epitaxy in a ultrahigh vacuum. The phase, the chemical composition, the crystallinity, and the microstructure of the Silicide/Si interface were investigated by 2-MeV⁴He++ ion-backscattering spectrometry, quadruple crystal X-ray diffractometry, and high-resolution transmission eletron micorscopy. High-quality films of either B-type or A-type CoSi₂ could be grown selectively on Si(111) substrates by depositing ~ 20 ~ 50 ?? of Co on a Si(111)-7X7 substrate followed by in situ annealing at 600℃ or 700℃ for 10 min. The matching face relationships are CoSi₂[110]//Si[110] and CoSi₂(111)//Si(111) by B-type CoSi₂ and CoSi₂[110]//Si[110]//Si[110] and CoSi₂(002)//Si(002) for A-type CoSi₂.

Bridgman 방법으로 성장된 Cd0.8Mn0.2Te 의 전기적 특성연구

이정주,황도원,유인근,박영신 慶尙大學校 1991 論文集 Vol.30 No.2

본 실험에서 자체 제작한 전기로를 이용하여 Bridgman-Stockbarger 방법으로 Cd0.8Mn0.2Te를 성장시켜 전기적 특성을 조사하였는데, 주로 Hall effect 측정과 TSC측정으로 비저항, Hall 이동도, Hall계수, carrier 농도, ,trap energy level, 이탈 진동수, 포획 단면적 등을 구하였다.

C.V.D. 方法에 의한 In₂O₃: Sn-Si SIS 太陽電池의 제작에 관하여 : 1) In₂O₃: Sn 박막의 製作 및 特性 1) The Fabrication of the In₂O₃: Sn Thin Film

崔文錫,金建鎬,李丁柱 慶尙大學校 1982 論文集 Vol.21 No.1

The transparent In₂O₃:Sn thin film was made by the modified C.V.D. appratus. The electrical and optical properties of the sample were investigated under various conditions, such as substrate temperature and impurity concentration, etc. The optimum conditions for the fabrication of the film were 1.5% of Sn doping, 500℃ of the substrate temperature and about 1.0ℓ/min of O₂ flow rate. The spectral response showed the film had more than 80% of average transmittance and high transparency was resulted from the good crystallization.

溶液成長法에 依한 CdS薄膜의 製作 및 光電特性

崔洪守,崔文錫,李丁柱 慶尙大學校 1982 論文集 Vol.21 No.1

1. 박막의 접착강도, 투명도, 반사도, 균질성등이 우수한 상태는, Cd염의 용액상태가 미소한 미립자의 부유상태 및 완전 재용해상태에서 얻어졌으며, 온도는 70℃근방, pH는 11.2∼11.6범위내 였고, Cd염과 thiourea의 mol비는 1:2인 경우이고, thiourea의 mol수를 낮추면 색상이 노란색쪽으로 나타나면서 저항이 증가하고 박막의 질이 떨어졌다. 2. 박막의 성장율은 용액의 농도, 농도비, 온도, pH에 의존했으며 10분정도에서 두께는 성장포화상태에 도달하였다. CdS박막의 성장과정은 ??와 ??의 ionby-ion흡착과정과 Cds 분자의 미립자 상태로 부터의 흡착과정 두 종류로 추정되며, 후자의 경우에는 두껍고 거칠은 박막이 되었다. 3. 박막의 결정구조는 본 실험에서 측정된 X-ray회절결과로는 hexagonal구조만 나타났으며, 결정의 C축이 기판에 수직인 방향으로 성장되었고, 용액의 온도가 낮아지거나 Cu등의 불순물을 첨가하면 Polycrystalline형으로부터 amorphous형으로 구조변환이 일어났고, 따라서 본 용액성장법은 amorphous형 박막성장에도 매우 유용함을 알 수 있었다. 4. 전류-전압특성은 dark 및 light경우에 모두 20volts까지는 ohmic경향을 보여주었고 CdS박막의 spectral absorption curve로 부터 광학적 흡수단에 대응하는 광학적 band gap은 2.4-1.7eV로 추정되며, 광전도도의 분광특성은 doped경우에 458nn에서 극치를 보이고 undoped경우에는 530nn에서 둔한 극치를 보이고 있다. 조사광의 세기와 광전류 관계는 500lux범위까지는 양호한 선형성을 보여주며, 그 이상에서는 기울기가 버선형을 변화되었다. Field effect측정결과로 부터는 박막이 n-type이고, Fermi준위 근방에서 상태밀도가 ??로 주어졌고 band는 flat하며, 전장효과는 유동도의 변화보다는 전자농도의 변화에 기인함을 알 수 있었다. Cadmium sulfide films have been deposited on glass substrates from alkaline solutions of cadmium salts by a solution growth technique. The CdS films prepared by this method have many advantages of those made by the spray pyrolysis method, such as the ease of coating large areas and simplicity of the process. The stoichiometry is easy to maintain in both these methods. The particular advantage of this solution growth method is that films are formed at relatively low temperature(<100℃). The effect of bath parameters(PH, relative concentration of the various reactants in the solution, and temperature of the solution), and method of preparation on the rate of deposition, terminal thickness, adhesion, physical coherence, and structure of films were studied. Electrical, photoconducting, and optical properties such as I-V characteristic, spectral response of photoconductivity, optical absorption, and field effect were also studied. The films produced at high temperature are polycrystalline. However, the Cu-doped films and the undoped films formed at low temperature shows amorphous structure. The density of states of such amorphous layers near Fermi level was observed to be about ?? by field effect measurement. The films formed by this method are very thin, uniform, adhering tightly to the substrates, show little or no degradation and are photosensitive.

열분해법에 의한 CuInS₂의 제작 및 특성

이정주,유말임,황도원,유인근 慶尙大學校 1990 論文集 Vol.29 No.1

열분해법으로 CuInS?? 박막을 제작하여 광학적 특성과 결정구조를 조사하였다. 제작시 기판온도는 180℃, 용액의 몰비(molar ratio) 가 Cu:In:S=1.2:1:3.5 일때 우수한 시료가 얻어졌으며, 제작 후 아르곤 분위기 에서 400℃, 2시간동안 열처리 했을때 가장 안정화 되었다. X-ray 회절실험 결과 격자상수는 a=5.52Å,c=11.15Å이었으며, 광흡수도 측정 실험에서는 시료의 광학적 band gap 이 1.35eV로 나타났다.

Bi_2(Mo O_4)_3 단결정의 광학적 성질

李丁柱,金仁湖,姜光鏞,張敏守 慶尙大學校 기초과학연구소 1988 基礎科學硏究所報 Vol.4 No.-

Bi_2(M_0O_4)_3 single crystal was grown by Czochralski technique. From the UV-VIS spectrum and the IR spectra Bi_2(M_0O_4)_3crystal was turned out having a indirect absorption process with energy gap, 2.8eV and having complicate absorption edge with maximum value in vicinity of 1860cm^-1. According to the crystallographic point group(2/m) and monoclinic system,Bi_2(M_0O_4)_3 crystal has two Raman active modes(Ag, Bg mode). Thus, the evolution of Raman spectra with temperature corresponding to selected experimental configuration-x(zz)y (Ag-mode), x(yx)y(Bg-mode)-was observed. From photoluminescence experiment, a violet-fluorescent light was observed. But we had a difficulty in analyzing the broad -spectra detected actually.