• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.73-73
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• 2008

일반적으로 청색 및 자외선 발광다이오드, 레이저 다이오드, UV 감지기 (detector)소자 등의 기술적인 중요성은 ZnO를 기반으로 하는 산화물 반도체와 함께 와이드 밴드갭 반도체 연구가 활발히 진행되고 있다. ZnO의 경우 밴드갭 엔지니어링을 위해 일반적으로 Cd과 Mg을 사용하고 있으며 특히, ZnO에 Mg을 첨가하여 MgZnO 화합물을 첨가할 경우 밴드갭을 3.3eV~7.8eV까지 증가 시킬 수 있고, MgZnO/ZnO 초격자 구조를 이용할 경우 자유 엑시톤 결합에너지를 100meV 이상까지 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 MgO는 결정구조가 rocksalt 구조를 가지는 입방정 구조이기 때문에 Hexagonal 구조를 가진 ZnO에 첨가될 경우 고용도에 큰 제한을 가지게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 밴드갭 엔지니어링 기술은 여전히 해결되지 않은 문제점으로 남아 있다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 사파이어 기판위에 MgZnO/ZnO 박막을 co-sputtering 시켰다. Targer은 ZnO(99.999%) 와 MgO (99.999%) target을 사용하였고, 스퍼터링 가스는 아르곤과 산소가스를 2:1 비율로 혼합시켜 성장하였다. MgZnO 박막을 성장하기 전 ZnO 층을 ~500 두께로 성장 시켰다. RF-power는 ZnO target을 고정 시키고, MgO targe power를 변화시켜 Mg 농도를 조절 하였다. 실험 결과 MgO target power 가 증가 할수록 반치폭이 증가하고, c-plane을 따라 격자 상수가 감소하는 것을 확인 할 수 있고, UV emission peak intensity가 감소며 단파장쪽으로 blue shift 하고, activation energy 가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.25 no.10
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• pp.811-816
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• 2012

The effect of co-sputtering condition on the structural properties of $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films grown by RF magnetron co-sputtering system was investigated for manufacturing ZnO/MgZnO structure LED. $Mg_xZn_{1-x}O$ thin films were grown with ZnO and MgO target varying RF power. Structural properties were investigated by X-ray diffraction (XRD) and Energy dispersive spectroscopy (EDS). The ZnO thin films have sufficient crystallinity on the high RF power. As RF power of ZnO target increased, the contents of MgO in the $Mg_xZn_{1-x}O$ film decreased. LED was manufactured using ZnO/MgZnO multi-layer on p-GaN/$Al_2O_3$ substrate. Threshold voltage of multi-layer LED was appeared at 8 V, and it was luminesced at wave length of 550 nm.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.34 no.11
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• pp.3367-3371
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• 2013

MgO nanorods were fabricated by the thermal evaporation of $Mg_3N_2$. The influence of ZnO sheathing and hydrogen plasma exposure on the photoluminescence (PL) of the MgO nanorods was studied. PL measurements of the ZnO-sheathed MgO nanorods showed two main emission bands: the near band edge emission band centered at ~380 nm and the deep level emission band centered at ~590 nm both of which are characteristic of ZnO. The near band edge emission from the ZnO-sheathed MgO nanorods was enhanced with increasing the ZnO shell layer thickness. The near band edge emission from the ZnO-sheathed MgO nanorods appeared to be enhanced further by hydrogen plasma irradiation. The underlying mechanisms for the enhancement of the NBE emission from the MgO nanorods by ZnO sheathing and hydrogen plasma exposure are discussed.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.29 no.4
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• pp.49-53
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• 2022

In this study, quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) of the optimized EL performance with a radio frequency (RF) sputtered Zn_0.85Mg_0.15O thin film as an electron transport layer (ETL). In typical QLEDs, ZnO nanoparticles (NPs) are widely used materials for ETL layer due to their advantages of high electron mobility, suitable energy level and easy capable of solution processing. However, the instability problem of solution-type ZnO NPs has not yet been resolved. To solve this problem, ZnMgO thin film doped with 15% Mg of ZnO was fabricated by RF sputtering and optimized for the device applied as an ETL. The QLEDs of optimized ZnMgO thin film exhibited a maximum luminance of 15,972 cd/m² and a current efficiency of 7.9 cd/A. Efficient QLEDs using sputtering ZnMgO thin film show the promising results for the future display technology.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.184-185
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• 2006

Two-step growth to incorporate the Mg atoms in the ZnO nanorods fabricate by thermal evaporation process and also utilized the ZnO film as a template. In the first step of low temperature, Zn seed metals with low melting temperature formed the droplet, and then MgZnO ternary nanorods were grown by injecting oxygen and evaporating Mg atoms in high temperature process of the second step. The vertical growth of the MgZnO nanorods with large-area distribution and uniformity was successfully performed on the ZnO template. We investigated the shape of the vertically grown 1-D MgZnO nanorods and characterized the optical and crystal properties. We confirmed the incorporation of Mg atoms by the EDS and PL spectrum.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.30 no.9
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• pp.723-730
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• 1993

The mechanism of formation of perovskite phase and the dielectric properties of PZMN[Pb(Zn, Mg)1/3Nb2/3O3] ceramics were examined using two different types of the columbite precursors, (Mg, Zn)Nb2O6 (MZN) and MgNb2O6＋ZnNb2O6 (MN＋ZN). The formatin of perovskite phase in PbO＋MN＋ZN system is characterized by an initial rapid formation of Mg-rich perovskite phase, followed by a sluggish formation of Zn-rich perovskite phase. On the other hand, thepyrochlore/perovskite transformation in the PbO＋MZN system proceeded uniformly with a spatial homogeneity. The degree of diffuseness of the rhombohedral/cubic phase transitionis higher in the PbO＋MN＋ZN system than in the PbO＋MZN specimen, indicating a broadened compositional distributjion of the B-site catons (Nb+5, Zn+2, Mg+2) in the PbO＋MN＋ZN system.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.153-153
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• 2006

ZnO 박막은 II-VI족 화합물 반도체로서 상온에서 3.37eV 의 넓은 밴드갭을 가지고 있을 뿐만 아니라 GaN(28meV) 보다 상온에서 큰 엑시톤 결합 에너지(60meV)와 열 안정성을 가지고 있다. 특히 ZnO를 base로 한 2차원의 화합물 (MgZnO, CdZnO 그리고 MgO) 반도체 물질은 UV LED, 생 화학 센서와 투명전극 등으로 응용이 가능하다. ZnO/MgZnO 양자우울 구조의 양자제한 효과로 인한 엑시톤 결합에너지와 전기적 광학적 특성 향상으로 광전자 소 자 제작이 가능하다. 그렇지만, Zn-Mg 상평형도에서 ZnO 내에 Mg 고용도가 상온에서 열역학적으로 4at% 이하 이고, 또한 ZnO와 MgO는 각각 우르짜이트 구조와 면심입방 구조를 가지기 때문에 Mg 함량용 높이는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 열처리를 함으로써 MgZnO 박막 내에 Mg 함량의 증가와 결정성 향상으로 고품질의 광전자 소자 제작을 가능하게 했다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 장비로 MgZnO 박막 성장 후 Si 기판위에 성장된 박막의 결정성 향상과 MgZnO 내의 Mg 함량 변화를 관찰하기 위해 성장된 박막에 대한 열처리 효과를 연구 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.65-65
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• 2006

ZnO 박막은 II-VI족 화합물 반도체로서 상온에서 3.37eV의 넓은 밴드갭을 가지고 있을 뿐만 아니라 GaN(28meV) 보다 상온에서 큰 엑시톤 결합 에너지(60meV)와 열 안정성을 가지고 있다. 특히 ZnO를 base로 한 2차원의 화합물 (MgZnO, CdZnO 그리고 MgO) 반도체 물질은 UV LED, 생 화학 센서와 투명전극 등으로 응용이 가능하다. ZnO/MgZnO 양자우물 구조의 양자제한 효과로 인한 엑시톤 결합에너지와 전기적 광학적 특성 향상으로 광전자 소 자 제작이 가능하다. 그렇지만, Zn-Mg 상평형도에서 ZnO 내에 Mg 고용도가 상온에서 열역학적으로 4at% 이하 이고, 또한 ZnO와 MgO는 각각 우르짜이트 구조와 면심입방 구조를 가지기 때문에 Mg 함량을 높이는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 열처리를 함으로써 MgZnO 박막 내에 Mg 함량의 증가와 결정성 향상으로 고품질의 광전자 소자 제작을 가능하게 했다. 본 실험에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 장비로 MgZnO 박막 성장 후 Si 기판위에 성장된 박막의 결정성 향상과 MgZnO 내의 Mg 함량 변화를 관찰하기 위해 성장된 박막에 대한 열처리 효과를 연구 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.5
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• pp.415-418
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• 2009

$Zn_{2}SiO_{4}$:Mn green phosphors doped with Mg for PDP were synthesized by solid state reaction method. $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn, Mg phosphors with increasing Mg concentration were changed from Rhombohedral to Orthorhombic structure. Photoluminescence intensity of $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn phosphors doped with Mg 0.5 mol was definitely higher than that of Mg non-doped sample. The enhanced luminescence with doping Mg in the $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn phosphors was interpreted by the increase of energy transfer from host to Mn ions with substitution Mg for Zn in the $Zn_{2}SiO_{4}$:Mn host.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.11-11
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• 2006

ZnO는 넓은 밴드갭(3.37eV)과 큰 액시톤(exciton) 결합에너지(60meV)를 가지는 II-VI족 화합물 반도체이다[1]. 이와같은 특성은 상온에서도 높은 재결합 효율이 기대되는 엑시톤 전이가 가능하여 자발적인 발광특성 및 레이저 발진을 위한 낮은 임계전압을 가져 일광효율이 큰 장점이 있다. 최근에는 ZnO의 전기적, 광학적, 자기적 특성을 높이기 위해 doping에 대한 연구가 많이 보고 되고 있다. 이중 ZnO내에 Mg을 doping하게 되면 Mg 조성에 따라 밴드갭이 3.3~7.7eV까지 변하게 된다. 그러나 이원계 상평형도에 따라 ZnO내에 고용될 수 있는 MgO의 고용도는 4at% 이하이다. 이는 ZnO는 Wurtzite 구조이고, MgO는 rocksalt 구조로 각각 결정구조가 다르기 때문이다. 본 연구는 열기상증착방법(thermal evaporation)으로 ZnO 템플레이트를 이용하여 MgZnO 나노막대를 합성하였고, Zn와 Mg의 서로 다른 녹는점을 이용해 2-step으로 성장을 하였다. 합성은 수평로를 사용하였으며, 반응온도 550, $700^{\circ}C$로 2-step으로 하였으며, 소스로 사용된 Zn(99.99%)과 Mg(99.99%) 분말을 산소를 직접 반응시켜 합성하였다. Ar 가스와 O2 가스를 각각 운반가스와 반응가스로 사용하였다. ZnO 템플레이트 위에 성장시킨 1차원 MgZnO 나노구조의 형태 및 구조적 특성을 FESEM과 TEM으로 분석하였다. 그리고 결정학적 특성은 XRD를 이용해 분석하였다.